皺紋、松弛、干燥、暗沉……歲月在皮膚上留下的痕跡令人煩惱，還可能帶來一系列增齡伴隨的皮膚疾病。據(jù)估計，超過80%的老年人有不同程度的皮膚問題困擾，從發(fā)病率高、危險性低的干性濕疹到威脅生命的黑色素瘤、鱗狀細胞癌不等。

11月25日，中國科學(xué)院動物研究所與合作單位在線發(fā)表于《發(fā)育細胞》的一項研究，繪制出人皮膚老化的單細胞轉(zhuǎn)錄圖譜，揭示出皮膚衰老的分子機制，并發(fā)現(xiàn)了2個促進皮膚細胞增殖、減輕炎癥、抑制衰老的關(guān)鍵因子。而一種天然化合物——槲皮素，能夠延緩人真皮成纖維細胞衰老，這為干預(yù)皮膚衰老提供了新策略。

薄薄一張皮，細胞類型十幾種

看似薄薄的皮膚，實則由表皮、真皮和皮下組織三層結(jié)構(gòu)組成。最外層的表皮是抵御外部環(huán)境的物理屏障；表皮之下是真皮層，這里的成纖維細胞使皮膚富有彈性；皮下組織連接著皮膚和肌肉，使皮膚具有一定的活動能力。

“每層結(jié)構(gòu)中，都有著不同類型的細胞，三層加起來可多達十幾種，每種又可進一步細分。這種高度的異質(zhì)性，使傳統(tǒng)技術(shù)難以精確揭示在皮膚衰老過程中，不同細胞類型的變化規(guī)律和分子機制。”本文通訊作者之一、中科院動物所研究員曲靜告訴《中國科學(xué)報》。

面部皮膚容易衰老，而眼周皮膚又是其中最薄、最脆弱的部位之一。在該項研究中，研究人員與醫(yī)院合作，分別獲取了20歲左右、40多歲、70多歲三組女性的正常眼瞼皮膚樣品。

通過組織形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增加，皮膚厚度明顯變薄、真皮膠原密度降低。而后，研究人員利用單細胞轉(zhuǎn)錄組測序，繪制了不同年齡段，多種皮膚細胞類型的基因表達圖譜，包括表皮基底細胞、有棘細胞、顆粒細胞、黑色素細胞和成纖維細胞等。

重要誘因：太陽光

在表皮深處，有一類具有自我擴增能力，可分化為表皮中多種功能細胞的細胞類群，即表皮干細胞。它是否受皮膚老化的影響、如何受影響等問題目前尚不清楚。

通過轉(zhuǎn)錄組分析，該研究發(fā)現(xiàn)，包含表皮干細胞的表皮基底細胞具有較高的異質(zhì)性，并可被分為6個細胞亞群。相比于年輕個體，年老個體皮膚組織表現(xiàn)出炎癥反應(yīng)的增加和上皮維持能力的降低。

此外，由于眼瞼皮膚處于日常陽光的照射下，多種衰老皮膚細胞的基因表達特征呈現(xiàn)DNA修復(fù)能力的降低以及生物大分子損傷的增加。

以上結(jié)果表明，光損傷和慢性炎癥可能是眼部皮膚衰老的重要誘因。

“通過對不同年齡組各種細胞類群的比較分析，我們發(fā)現(xiàn)中年組跟老年組的轉(zhuǎn)錄組特征已較為接近，而與年輕組相比，差異較大。也就是說，眼部皮膚在中年時期已經(jīng)發(fā)生了顯著的衰老相關(guān)基因表達變化?！鼻o說。

抗老利器：槲皮素

曲靜介紹，進一步的研究發(fā)現(xiàn)，兩種生長控制轉(zhuǎn)錄因子，即表皮基底細胞中的KLF6、真皮成纖維細胞中的HES1的下調(diào)是引發(fā)皮膚衰老的驅(qū)動力。如果敲低它們，便可加速細胞衰老。而在老年組的原代真皮成纖維細胞中激活HES1，則可延緩細胞衰老。這提示著，HES1可能具有干預(yù)皮膚衰老的活性。

“槲皮素是一種具有多種生物活性的黃酮醇類天然化合物，在洋蔥、萵筍、蘋果等蔬果中都有分布。通過向年老組的真皮成纖維細胞中添加槲皮素，能夠增強細胞增殖能力，延緩細胞衰老。”本文通訊作者之一、中科院北京基因組所（國家生物信息中心）研究員張維綺說。

這與課題組此前的研究結(jié)果，槲皮素延緩人早衰癥間充質(zhì)干細胞衰老，以及延長小鼠健康壽命的發(fā)現(xiàn)具有一致性。

“我們描繪了人類眼部皮膚衰老的單細胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，系統(tǒng)地解析了人類皮膚中多種細胞類型的衰老規(guī)律。這為延緩皮膚衰老、防治相關(guān)疾病提供了潛在干預(yù)靶點和途徑?！睆埦S綺說。

她表示，后續(xù)將繼續(xù)探究生長控制轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控策略，篩選更多具有延緩皮膚衰老作用的小分子，為相關(guān)疾病防治提供依據(jù)。（劉如楠）

相關(guān)論文信息：https:///10.1016/j.devcel.2020.11.002

來源： 中國科學(xué)報