皮肤毛细血管衰老新机制：特异性巨噬细胞丢失驱动血管功能退化

《Nature》：Niche-specific dermal macrophage loss promotes skin capillary ageing

本研究发现毛细血管相关巨噬细胞（CAMs）随年龄增长选择性丢失，通过CX3CR1-RAC1信号轴介导的吞噬功能受损，导致毛细血管修复障碍和组织灌注不足。研究采用双光子活体成像技术首次揭示CAMs通过局部增殖维持稳态，其密度下降速度超过毛细血管损失，形成巨噬细胞缺陷的血管微环境。靶向CSF1治疗可逆转年龄相关的CAM丢失，为改善组织衰老提供了新策略。

　　

皮肤毛细血管巨噬细胞随年龄丢失

研究团队通过改造活体双光子显微镜技术，建立了终身非侵入性观测小鼠皮肤驻留巨噬细胞动态的方法。意外发现，将皮肤划分为表皮、上真皮（乳头层）和下真皮（网状层）三个解剖层次后，上真皮巨噬细胞丢失速率显著超过其他层次。进一步表征显示这群CSF1R⁺细胞表达CX₃CR1、溶菌酶M（LysM）和CD206等巨噬细胞标志物，且与浅表毛细血管丛密切关联。

利用第三谐波成像技术追踪红细胞流动时发现，缺乏CAMs的毛细血管段血流阻塞率更高。纵向分析1-18月龄小鼠显示，CAMs覆盖的毛细血管比例随年龄显著下降，且下降速度超过毛细血管本身的丢失速率。在人类皮肤样本中也观察到类似现象，老年患者（>75岁）的CAMs丢失同样快于毛细血管减少。通过氯膦酸盐脂质体和ⁱCx3cr1^iDTR基因敲除模型证实，急性CAM缺失直接导致毛细血管血流受损。

CAMs对毛细血管修复和保护的作用

通过6个月追踪分析发现，注定被修剪的毛细血管其CAM覆盖率显著低于稳定存在的血管。在激光诱导毛细血管凝血模型中，CAMs在损伤后2天内快速聚集至80微米范围内的凝血点，并通过CX3CR1信号介导招募过程。CX3CR1缺陷小鼠表现出CAM招募障碍和毛细血管再灌注延迟。

在老年小鼠中，局部保留CAMs的毛细血管修复能力显著优于无CAM区域。激光特异性清除CAMs后，毛细血管修复严重受损。通过诱导性敲除吞噬关键因子ⁱRac1ⁱ，发现RAC1缺陷的CAMs无法有效清除红细胞碎片，导致毛细血管再灌注障碍。长期观察显示，ⁱCx3cr1^icreERiRac1^ifl/fl小鼠3个月内毛细血管修剪加速。

特异性真皮巨噬细胞更新

骨髓移植实验显示，下真皮巨噬细胞主要被单核细胞替代，而上真皮CAMs的骨髓来源比例不足5%。通过稀疏谱系追踪技术发现，下真皮巨噬细胞分裂率低而丢失率高，CAMs则主要依靠局部增殖维持。但在4个月观察期内，CAMs的丢失速率超过增殖速率，导致群体密度持续下降。

CAM丢失不足以促进更新

局部激光清除CAMs后，相邻区域巨噬细胞在8周内未能有效补充空缺微环境。使用双荧光报告系统追踪发现，稳态下CAM丢失后微环境补充缓慢。但大面积组织损伤可通过CCR2依赖的单核细胞招募和局部增殖双途径促进CAM补充。

姐妹CAMs在分裂后保持小于15微米的近距离分布，导致老年小鼠出现巨噬细胞分布双峰现象：密集区（<25微米）和稀疏区（>75微米）。这种空间分布失调与毛细血管覆盖不足密切相关。

CAM更新提升老年毛细血管修复

大面积表皮损伤可诱导CAM密度持久增加，并改善局部毛细血管修复能力。通过CSF1-Fc蛋白局部治疗，老年小鼠CAM密度显著提升，且主要来自原有群体增殖而非单核细胞招募。治疗后毛细血管稳态血流和损伤修复能力均得到改善，证明恢复巨噬细胞密度可逆转年龄相关的血管功能障碍。

讨论

研究揭示巨噬细胞稳态更新策略具有微环境特异性，上真皮CAMs依赖的局部增殖不足以维持最佳密度。CAMs的损伤招募范围局限在80微米内，随着年龄密度下降，毛细血管网络出现无保护区域。与传统认知不同，皮肤毛细血管损伤未引发中性粒细胞聚集。成纤维细胞作为CSF1主要来源的年龄性减少，可能是CAM丢失的上游因素。该工作为在活体哺乳动物中研究单细胞水平稳态偏离提供了平台。