Galactomyces发酵滤液通过调控锚定连接和稳定肌动蛋白维持皮肤细胞杨氏模量的机制研究

这篇研究揭示了Galactomyces发酵滤液(GFF)通过上调锚定连接(anchoring junctions)和稳定肌动蛋白(actin)细胞骨架，显著提升角质形成细胞杨氏模量(Young's modulus)的作用机制。研究发现GFF能增加α2β1整合素(ITGA2)和钙桥蛋白2(CNN2)表达，增强表皮-真皮连接(DEJ)的胶原IV锚定，为抗衰老护肤品开发提供了新靶点。

　　

INTRODUCTION

皮肤松弛和皱纹的形成与皮肤弹性模量下降密切相关。杨氏模量(Young's modulus)作为衡量材料弹性变形抗力的关键指标，其降低直接反映了皮肤机械性能的衰退。传统研究多聚焦于细胞外基质(ECM)成分如胶原蛋白和弹性蛋白，而忽视了细胞内肌动蛋白细胞骨架(actin cytoskeleton)和跨膜锚定连接结构的关键作用。

METHODS AND MATERIALS

研究采用三维全层皮肤等效模型(EFT-412)和HaCaT角质形成细胞系，通过蛋白质组学分析比较20岁与60岁人群皮肤活检样本的差异表达蛋白。使用纳米压痕技术定量检测Latrunculin B(LatB)诱导肌动蛋白解聚前后细胞的杨氏模量变化。免疫荧光染色结合共聚焦显微镜观察整合素α₂(ITGA2)、钙桥蛋白2(CNN2)与胶原IV在表皮-真皮连接(DEJ)的共定位情况。

RESULTS

衰老皮肤中"肌动蛋白细胞骨架"和"粘着斑"(focal adhesion)相关蛋白表达显著降低。LatB处理使角质形成细胞杨氏模量下降47.3%，而GFF预处理可完全阻止此效应。蛋白质组数据显示GFF使3D皮肤模型中粘着斑蛋白表达上调2.1倍，特别是肌动蛋白结合蛋白增幅达185%。免疫荧光证实GFF处理组基底角质形成细胞的CNN2表达量增加3.2倍，ITGA2在DEJ的荧光强度提升68%，且与胶原IV的共定位系数从0.42增至0.79。

CONCLUSION

该研究首次阐明GFF通过双重机制维持皮肤机械性能：①稳定肌动蛋白网络：上调CNN2表达增强肌动蛋白微丝稳定性；②重建锚定连接：促进ITGA2向DEJ转运并增强与胶原IV的结合。这种细胞骨架-ECM联动强化机制，为开发靶向细胞力学特性的抗衰老策略提供了新思路。值得注意的是，GFF对年轻皮肤可产生预防性保护作用，而对衰老皮肤则表现出修复潜能，这种年龄差异性效应值得深入研究。