多组学分析表明，沃顿胶质间充质干细胞能够改变成纤维细胞亚群的促炎表型，从而促进皮肤年轻化

《Cell & Bioscience》：Multi-omic analysis reveals Wharton’s jelly mesenchymal stem cells shift the pro-inflammatory phenotype of fibroblast subpopulation to induce skin rejuvenation

　　

摘要

背景

皮肤老化是一个日益严重的临床问题，目前可用的治疗选择有限。华通胶间充质干细胞（WJMSCs）是一种有前景的再生策略。然而，其作用机制仍需通过综合多组学方法来全面阐明。

方法

我们使用人真皮成纤维细胞（HDFs）和裸鼠建立了D-半乳糖诱导的皮肤老化模型。通过功能检测、组织学分析、批量RNA测序、微阵列技术和单细胞转录组学研究了WJMSC移植的效果。进一步通过生物信息学整合和实验验证来探讨关键通路和细胞亚群。

结果

体外实验表明，WJMSC条件培养基能够恢复细胞功能——增强细胞增殖和迁移能力，同时降低活性氧（ROS）和SA-β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）的活性。系统性给予WJMSCs可逆转皮肤变薄现象，增加胶原蛋白沉积，平衡胶原蛋白I/III的比例，并减缓细胞衰老。此外，WJMSCs还能促进M2型巨噬细胞的极化、血管生成以及Lgr6⁺干细胞的活化。批量RNA测序和细胞因子微阵列的联合分析表明，IL-17信号通路可能是WJMSCs发挥作用的关键通路之一。单细胞转录组学研究显示，WJMSCs能够激活新合成的RNA。成纤维细胞被确定为皮肤微环境中的核心通信枢纽，负责调节多种细胞类型之间的相互作用。进一步分析发现，促炎性成纤维细胞和分泌型网状成纤维细胞是皮肤老化的主要驱动因素。研究还发现，WJMSCs能够下调与昼夜节律相关的基因Dbp，该基因在促炎性成纤维细胞中表达丰富。

结论

本文提供了全面的多组学证据，证明WJMSCs通过功能恢复、免疫调节以及改变成纤维细胞亚群的基因表达谱来对抗皮肤老化。这些数据揭示了WJMSCs可能影响的治疗靶点，为基于细胞的精准干预提供了新的见解。