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为探究细胞衰老与迁移小体关系,武大研究人员发现年轻成纤维细胞迁移小体可缓解角质形成细胞衰老、促进伤口愈合。
# 年轻成纤维细胞来源的迁移小体:缓解皮肤衰老与促进伤口愈合的新希望
随着岁月的流逝,我们的皮肤会逐渐失去往日的光彩,变得松弛、干燥,伤口愈合也变得缓慢。这背后的 “元凶” 之一就是细胞衰老。细胞衰老不仅让皮肤的屏障功能和再生能力下降,还会增加患各种皮肤疾病的风险。那么,有没有什么办法可以缓解皮肤衰老,促进伤口愈合呢?
武汉大学的研究人员针对这一问题展开了深入研究,相关成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上。他们聚焦于一种新发现的囊泡细胞器 —— 迁移小体(Migrasome),试图探究其与细胞衰老之间的关系,以及年轻成纤维细胞来源的迁移小体对衰老角质形成细胞和老年皮肤伤口愈合的影响。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)技术,通过分析从人类皮肤样本获取的数据,来研究皮肤衰老过程中各种细胞类型的动态变化;其次,采用免疫组化(mIHC)技术,直观地观察不同年龄小鼠皮肤中迁移小体的分布情况;此外,还利用了衰老相关 β- 半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色和 Western blot 等技术,分别检测细胞的衰老程度和相关蛋白的表达水平。研究使用的样本包括从健康年轻志愿者口腔黏膜组织分离的原代年轻成纤维细胞、HaCaT 细胞、BJ 细胞,以及不同年龄的 C57BL/6 小鼠皮肤样本。
下面来看看具体的研究结果:
成纤维细胞在皮肤衰老过程中的关键作用
研究人员通过分析 scRNA-seq 数据发现,在皮肤衰老过程中,成纤维细胞的转录变异性最高。这意味着成纤维细胞在皮肤衰老过程中可能起着至关重要的作用。进一步研究发现,成纤维细胞的衰老程度与迁移小体相关标记物的表达水平呈负相关,这暗示着细胞衰老可能影响迁移小体的形成。
衰老影响迁移小体的形成
通过对不同年龄小鼠皮肤的研究发现,年轻小鼠皮肤中的迁移小体数量明显多于老年小鼠。在体外实验中,也证实了年轻成纤维细胞产生的迁移小体比衰老成纤维细胞多。例如,用 H2O2诱导 BJ 细胞衰老后,衰老细胞的迁移小体形成能力显著下降。这表明随着细胞衰老,迁移小体的形成能力逐渐降低。
年轻成纤维细胞迁移小体对衰老角质形成细胞的影响
研究人员将年轻成纤维细胞来源的迁移小体作用于 H2O2诱导的衰老 HaCaT 细胞(一种典型的角质形成细胞系)。结果发现,迁移小体能够减少衰老相关标记物的表达,如降低 SA-β-gal 阳性细胞的比例,下调 p16 和 p21 的表达。同时,还能增强衰老 HaCaT 细胞的增殖活性和迁移能力,降低细胞内活性氧(ROS)水平,这说明年轻成纤维细胞来源的迁移小体可以缓解衰老角质形成细胞的衰老。
年轻成纤维细胞迁移小体促进老年皮肤伤口愈合
在自然衰老小鼠的伤口愈合模型中,研究人员观察到,注射年轻成纤维细胞来源迁移小体的老年小鼠,伤口愈合速度明显加快。组织学染色结果显示,这些小鼠的皮肤再上皮化更有序,真皮厚度增加,胶原纤维形成增多。此外,迁移小体还能减少皮肤中衰老细胞的数量,降低衰老相关分泌表型(SASP)相关因子的表达,如 IL-1β、IL-6 和 MMP-14 等。这表明年轻成纤维细胞来源的迁移小体在促进老年皮肤伤口愈合方面具有显著效果。
综合研究结果和讨论部分可知,这项研究揭示了皮肤衰老过程中迁移小体形成能力的下降,以及年轻成纤维细胞来源的迁移小体对衰老角质形成细胞的年轻化作用和对老年皮肤伤口愈合的促进作用。这为缓解皮肤衰老和促进老年皮肤伤口愈合提供了新的思路和潜在的治疗方法。虽然目前对于迁移小体调节角质形成细胞衰老的具体机制还不完全清楚,但研究人员推测可能与自噬和线粒体有关。未来,还需要进一步研究来验证这些机制,并探索迁移小体在其他皮肤相关疾病治疗中的应用潜力。相信随着研究的深入,迁移小体有望成为皮肤抗衰老和伤口愈合治疗领域的新突破点。