探討皮膚衰老,迎接重度老齡化(五)
皮膚作為人體表面積最大、最容易接觸的器官,可對外部和內(nèi)部環(huán)境變化作出反應。皮膚衰老是一個復雜而連續(xù)的過程,主要包括外源性和內(nèi)源性衰老,外源性衰老主要是由多種理化因素導致的皮膚老化,內(nèi)源性衰老則主要是隨著年齡增長而導致的自然老化。皮膚衰老不僅會對外在美觀有影響,也會增加皮膚損傷風險。因此,關(guān)注老年人的皮膚健康也是“健康老齡化”的重要內(nèi)容之一。前面我們介紹了衰老相關(guān)神經(jīng)退行性疾病、睡眠障礙、骨骼疾病以及心腦血管疾病,本文將繼續(xù)探討皮膚衰老。
1 衰老皮膚組織學和細胞分子水平變化
自然老化和紫外線、污染物或吸煙等外在環(huán)境因素都會導致皮膚結(jié)構(gòu)及其生理功能發(fā)生紊亂,從而致使屏障功能受損、傷口愈合中斷、炎癥增加,以及對皮膚癌的易感性增加。一般來說,皮膚自然衰老的特征是皮膚干燥、表面粗糙和細皺紋,組織學上表現(xiàn)為表皮變薄,黑素細胞和Langerhans細胞喪失,表皮和真皮連接(DEJ)變平(即表皮和真皮之間的接觸減少),成纖維細胞喪失,細胞外基質(zhì)(包括:膠原蛋白、彈性纖維、低聚糖)降解,毛細血管減少。外源性因素會導致皮膚角質(zhì)層(SC)增生,有深皺紋,黑色素沉著,DEJ扁平化,細胞外基質(zhì)降解,細胞減少和遠端血管擴張。在衰老皮膚中衰老細胞大量聚集,衰老細胞p21和p16表達上調(diào),衰老相關(guān)分泌表型(SASP)分泌,β-半乳糖苷酶(β-Gal)活性增加,高遷移率族蛋白B1(HMGB1)易位,層粘連蛋白B1(Lamin B1)表達減少,活性氧(ROS)積累,絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)/叉頭框蛋白O3(FOXO3)、核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和Notch等通路異常。見圖1。
圖1 年輕皮膚(左圖)和衰老皮膚(中圖)之間的結(jié)構(gòu)差異
(圖片源自《Aging Cell》雜志)
2 衰老皮膚傷口愈合緩慢
組織損傷修復能力以及組織功能會隨著年齡的增長而下降,皮膚是身體的重要保護屏障,隨著年齡的增長,皮膚變得薄且干燥,皮膚傷口的愈合也會變得緩慢。通過對比衰老皮膚和年輕皮膚傷口愈合過程中細胞組成、細胞間通訊和分子介質(zhì),發(fā)現(xiàn)在衰老皮膚傷口中,中性粒細胞異常高水平,介于M1/M2極化中間狀態(tài)的Arg1Hi巨噬細胞增多,而Arg1Hi巨噬細胞比其他單核細胞/巨噬細胞表達更高水平的CXCL1、CXCL2和CXCL3,中性粒細胞浸潤增加和Arg1Hi巨噬細胞趨化信號增強,導致了衰老皮膚傷口愈合延遲相關(guān)的持續(xù)高炎癥狀態(tài)。趨化因子配體19(Ccl19)可加速傷口愈合,但在老化皮膚中成纖維細胞減少,進而導致其產(chǎn)生的Ccl19減少。在衰老皮膚傷口中,樹突狀細胞減少,Ccl19信號的減少導致其靶點樹突狀細胞的成熟受到抑制,從而在衰老皮膚傷口愈合延遲機制中扮演一定的角色。有觀點認為細胞間通訊可能對衰老及相關(guān)疾病有害,進一步研究發(fā)現(xiàn)在衰老皮膚傷口中,細胞間相互作用增加,即過度活躍但錯誤的信號或缺乏適當?shù)南掠畏磻赡苁菍е滤ダ掀つw傷口低效愈合的原因之一。見圖2。
圖2 衰老皮膚與年輕皮膚傷口愈合差異
(圖片源自《Cell Reports》雜志)
3 衰老皮膚中的細胞衰老
細胞衰老是細胞對應激的反應,在抵抗死亡的同時表現(xiàn)出不可逆的增殖停滯,并可以隨著年齡的增長在體內(nèi)積累。盡管衰老細胞的細胞周期永久停滯,但它們會通過多種分泌因子(包括促炎細胞因子和組織重塑因子)影響組織微環(huán)境,即SASP。衰老細胞會持續(xù)存在并在體內(nèi)聚集,助長了組織中的慢性炎癥狀態(tài),導致各種衰老相關(guān)疾病的發(fā)展。因此,清除衰老組織中的衰老細胞可以恢復組織中的穩(wěn)態(tài),延長健康壽命。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),與年輕組皮膚相比,老年組皮膚中的衰老成纖維細胞增多,但在老年組中,衰老細胞并沒有隨著年齡的增長而增加,提示在衰老皮膚中存在著阻止衰老成纖維細胞積累的機制。角質(zhì)形成細胞表達的CXCL9可導致殺傷性CD4+T細胞(CD4-CTL)募集到皮膚,CD4-CTL募集增加與衰老皮膚中衰老成纖維細胞的數(shù)量減少顯著相關(guān)。進一步探究發(fā)現(xiàn),衰老的皮膚細胞表達一種由人類巨細胞病毒(HCMV)產(chǎn)生的糖蛋白B(HCMV-gB),而HCMV是一種皰疹病毒,在大多數(shù)個體中呈終身潛伏而無癥狀感染。當衰老細胞表達HCMV-gB時,就會成為CD4-CTL攻擊的目標(見圖3)。該研究結(jié)果提示機體對HCMV的免疫反應有助于消除衰老細胞,利用提高抗病毒免疫反應來消除衰老細胞將是一種新的抗衰老相關(guān)疾病的治療方法。
圖3 CD4-CTL攻擊表達HCMV-gB的皮膚衰老成纖維細胞
(圖片源自《Cell》雜志)
皮膚衰老是機體衰老的重要外在表現(xiàn)之一,已引起老年學和皮膚科學的重視。隨著人類壽命的延長,對于抗衰老的需求日益增長,皮膚作為衰老的外在最直觀表現(xiàn)受到愛美者的廣泛關(guān)注。皮膚老化具有七大特征:基因組不穩(wěn)定和端粒磨損、表觀遺傳改變和蛋白酶抑制劑的喪失、營養(yǎng)感知失調(diào)、線粒體損傷和功能障礙、細胞衰老、干細胞衰竭/失調(diào)以及細胞通信的改變,針對這些特征進行深入探究,將會為抗皮膚衰老研究提供更多的潛在方向。
云克隆可提供上述研究中涉及到的皮膚光老化(SP)動物模型:模型組經(jīng)紫外光照射后脫毛區(qū)域出現(xiàn)明顯增厚、皺紋粗深、松弛等光老化皮膚表征。
http://www.cloud-clone.com.cn/AnimalExperiments/Mouse-Model-for-Skin-Photoaging-DSI672Mu01.html
同時,云克隆開發(fā)了上述研究中涉及到的相關(guān)靶標產(chǎn)品,靶標及核心貨號如下,供參考: