《Cells》:Therapeutic Potential of Intra-Articular Delivery of Allogeneic Dedifferentiated Fat Cells in a Canine Monoiodoacetate-Induced Knee Osteoarthritis Model
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皮肤衰老的特征是表皮萎缩、角质形成细胞增殖减少,以及衰老细胞积累,这些衰老细胞维持一种慢性的低度炎症分泌表型,称为衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype, SASP)。研究人员先前表明,Y-box结
皮肤衰老的特征是表皮萎缩、角质形成细胞增殖减少,以及衰老细胞积累,这些衰老细胞维持一种慢性的低度炎症分泌表型,称为衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype, SASP)。研究人员先前表明,Y-box结合蛋白1(YBX1)通过作为SASP趋化因子(包括CXCL1和IL8)的翻译抑制因子,限制人表皮中的角质形成细胞衰老。然而,这一制动机制在皮肤衰老过程中如何被调控仍不清楚。在此,研究人员证明,尽管衰老人表皮角质形成细胞中YBX1总蛋白减少,但磷酸化YBX1(pYBX1)的比例相对于年轻供者增加,导致pYBX1/总YBX1比值升高,且该比值与实足年龄相关。由于pYBX1主要定位于细胞核,而非磷酸化YBX1位于细胞质,这种转变预计会耗竭可用于抑制CXCL1和IL8翻译的细胞质池。与该模型一致,用PI3K抑制剂PI-103和GDC-0941处理永生化(Ker-CT)和原代人角质形成细胞(HK),可在不改变总YBX1丰度的情况下抑制YBX1磷酸化,从而使YBX1保留在细胞质中。这使得细胞质YBX1能够重新结合并抑制CXCL1和IL8 mRNA的翻译,降低趋化因子分泌,并减少衰老角质形成细胞的比例。此外,来自PI-103或GDC-0941处理细胞的条件培养基足以降低受体细胞的衰老,与旁分泌、分泌组介导的效应一致。总之,这些发现支持YBX1磷酸化与衰老人角质形成细胞中SASP趋化因子输出之间的关联,并提出以YBX1为导向的调控作为选择性减弱内源性皮肤衰老中衰老相关分泌表型的候选策略。
研究人员围绕皮肤衰老的内在分子调控机制开展研究。皮肤衰老表现为表皮萎缩、角质形成细胞增殖下降及衰老细胞积累,这些细胞通过分泌衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype, SASP)维持慢性低度炎症。以往研究已明确Y-box结合蛋白1(YBX1)是一种翻译抑制因子,可限制人表皮角质形成细胞中SASP趋化因子(如CXCL1和IL8)的产生,但YBX1在生理性皮肤衰老过程中如何被调控尚不明确。由于YBX1的亚细胞定位由磷酸化决定——非磷酸化形式位于细胞质并抑制靶mRNA翻译,磷酸化形式主要位于细胞核——研究人员假设磷酸化状态的改变可能影响其抑制功能,从而参与皮肤衰老的调控。该论文发表在《Cells》。
研究人员利用年轻(≤40岁)与老年(≥60岁)供者的人腹部皮肤样本及体外培养的角质形成细胞模型,发现老年表皮中总YBX1蛋白水平显著降低,而磷酸化YBX1(pYBX1)水平不变,导致pYBX1/总YBX1比值升高并与年龄正相关。通过PI3K/AKT通路抑制剂PI-103和GDC-0941处理,可降低pYBX1而不影响总YBX1,使YBX1滞留于细胞质,重新抑制CXCL1和IL8的翻译,减少趋化因子分泌和衰老细胞比例。进一步通过siRNA敲低和直接靶向YBX1磷酸化激酶(AKT和p90RSK)的抑制剂实验,证实这一抗衰老效应依赖YBX1。研究首次将YBX1磷酸化确立为皮肤衰老中的年龄相关翻译开关,为选择性干预SASP提供了候选策略。
主要技术方法包括:采用来自整形手术供者的腹部皮肤样本,按年龄分层;免疫荧光染色检测YBX1、pYBX1、Ki-67及K5并定量;Western blot检测pYBX1/总YBX1、pAKT、p16INK4a、p21CIP1等;荧光素酶报告基因检测CXCL1和IL8 3′UTR翻译抑制;翻译核糖体亲和纯化(translating ribosome affinity purification, TRAP)