Cell子刊揭示影響人類皮膚衰老的關鍵因素，這個物質或為皮膚衰老的“救星”

來源：作者：人氣：-發表時間：2021-01-12 15:19:00【大中小】

皮膚作為身體最外層的物理屏障，日常保護著我們免受脫水、紫外線輻射以及傳染性病原體的入侵。皮膚也是早期表現出衰老的器官之一，眼周等皮膚會隨著年齡增加出現松弛、皺紋以及彈性下降，嚴重時還會產生濕疹、黑色素瘤等皮膚疾病。由于皮膚細胞具有異質性，因而難以準確揭示人類皮膚衰老的細胞類型特異性的分子機制，也由此阻礙了皮膚衰老相關疾病的干預措施的發展。

近日，來自中國科學院動物研究所和北京基因組研究所的團隊在《Developmental Cell》上發表了題為A Single-Cell Transcriptomic Atlas of Human Skin Aging的研究成果，使用單細胞轉錄組測序技術，以單細胞分辨率繪制了人類皮膚的衰老路線，確定了皮膚細胞中生長控制轉錄因子的干擾是人類皮膚衰老的主要特征。

為了揭示人類皮膚衰老的細胞類型特異性分子機制，研究人員收集了不同年齡女性捐贈的眼瞼皮膚樣本，對其進行形態學分析，發現皮膚中的表皮厚度，真皮-表皮連接處的卷積、真皮膠原密度以及各種皮膚細胞類型的細胞密度均在衰老過程中不斷降低。

將這些樣本分為年輕（Y），中年（M）和老年（O）組，通過轉錄組分析對各組間多種皮膚細胞類型的基因表達模式進行比較，以深入剖析皮膚衰老的機制。發現皮膚衰老相關的基因表達在中年早期就會開始發生變化，其在7種細胞類型中鑒定到與細胞因子介導的信號通路和凋亡信號通路、以及炎癥增加有關的基因隨年齡而上調，在10種細胞類型中鑒定到與上皮細胞增殖、上皮維持能力相關的基因表達隨年齡下調。

眼瞼皮膚每天都會暴露在光照下，久之會出現血管網絡喪失和慢性皮膚炎癥等光老化表現。對光老化相關途徑的基因表達進一步分析，發現維持皮膚細胞動態平衡至關重要的DNA修復基因會隨年齡增長而下調，與年齡相關的幾種類型的皮膚細胞的DNA修復能力下降、DNA和蛋白質的氧化增加，且紫外線誘導的基因組突變也出現積累。

這些結果表明，在老年人的皮膚中會發生一系列以炎癥反應，光損傷和上皮維持障礙為特征的細胞類型特異性的分子變化，并且可能導致其對與衰老相關的皮膚疾病的敏感性增加。

皮膚的表皮會不斷再生，通過位于基底層的表皮干細胞分裂維持其穩態；而皮膚的成纖維細胞會產生形成皮膚結締組織的細胞外基質，對于傷口愈合至關重要。那么皮膚衰老是否會影響基底細胞和成纖維細胞以及是如何影響的呢？

研究人員對表皮基底細胞和成纖維細胞的亞群的轉錄進行分析，發現生長控制轉錄因子即成纖維細胞中的HES1和基底細胞中的KLF6在衰老早期出現下調，這兩種蛋白的失活會加速細胞的衰老，而HES1的激活則會減輕皮膚成纖維細胞的衰老，這表明HES1可能對皮膚具有保護作用。此外，研究人員還發現天然化合物槲皮素可以減弱真皮成纖維細胞的衰老，這也為干擾人類皮膚衰老提供了新的潛在策略。