编辑推荐:
皮肤衰老影响其结构、修复和免疫功能,且皮肤细胞衰老机制不明。研究人员利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)分析皮肤样本,发现皮肤细胞多样性和功能特化,衰老使细胞 “激活” 降低、细胞间相互作用减少,为抗衰策略提供方向。
皮肤作为人体最大的器官,会随着年龄增长发生显著变化,这会影响其结构完整性、修复能力和免疫功能。以往研究强调了皮肤细胞(尤其是成纤维细胞
fibroblasts)的异质性及其在皮肤内稳态中的作用。然而,这些细胞群体在衰老过程中的分子和功能动态变化,特别是在防晒区域,仍有待深入探索。本研究旨在利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq),阐明皮肤细胞群体与年龄相关的变化,重点关注真皮成纤维细胞
dermal fibroblasts,从而深入了解皮肤内源性衰老的机制。
研究人员利用单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)分析了健康人类供体的皮肤样本。研究共纳入了 5000 多个细胞,代表了多种皮肤细胞类型,包括成纤维细胞fibroblasts、角质形成细胞keratinocytes和免疫细胞immune cells 。为了进一步研究细胞类型之间的生物学功能和差异,研究人员进行了差异基因表达分析、基因本体论(GO)富集分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析。此外,还进行了拟时间分析以研究细胞分化轨迹,利用 CellChat 分析评估皮肤中的细胞间通讯。这些方法有助于识别关键细胞群体、它们的功能特性,以及衰老对皮肤细胞相互作用的影响。
研究揭示了皮肤细胞之间存在显著的多样性和功能特化现象,确定了几个主要的细胞亚群。这些亚群在皮肤的不同区域表现出特定的空间定位,并具有独特的功能特征,如分泌功能、间充质活性和免疫调节功能。重要的是,研究发现随着年龄增长,皮肤细胞的 “激活”(即活性和功能)普遍降低。衰老不仅影响单个细胞类型(如成纤维细胞fibroblasts),还导致不同皮肤细胞类型之间的相互作用显著减少,包括真皮 - 表皮连接处的细胞通讯。这些发现突显了皮肤衰老过程的复杂性,它涉及多种细胞类型及其相互作用。
本研究为皮肤细胞的功能特化和衰老过程提供了新的见解。研究确定了人类皮肤与年龄相关的一个关键变化:细胞身份和功能的部分丧失。这些发现有助于理解皮肤衰老机制和相关表型,为未来的抗衰老治疗策略提供了潜在方向。