鎖水抗衰去角質(zhì)!《Nature》子刊:阻斷一種細胞因子,皮膚砰起來
人這一生,無非就是追求一個年輕貌美??上щS著衰老的進程,曾經(jīng)水嫩的皮膚也終究擋不住風(fēng)霜,變得干巴巴。憶往昔美貌,唯有淚兩行······
近日,推動皮膚衰老的元兇終于落網(wǎng)!來自西班牙巴塞羅那科學(xué)技術(shù)學(xué)院的研究團隊發(fā)現(xiàn),促炎細胞因子白細胞介素17(IL-17)才是皮膚衰老的關(guān)鍵,通過體內(nèi)阻斷IL-17信號可降低皮膚的炎性狀態(tài),延緩皮膚衰老的同時,還能讓皮膚變得更年輕[1]。
皮膚大致可以分為表皮、真皮、皮下組織三層。平時表皮露在外面,吸引了大部分的注意力。其實表皮之下的真皮整日做著辛苦的支持工作,之前有研究顯示,真皮中細胞的改變會加速表皮衰老,然而其中的深層原因卻沒有人知曉。
為了解決這個問題,研究團隊這次瞄準了真皮細胞,來探究暗藏在真皮細胞中的皮膚衰老的元兇。終于在層層剝皮下鎖定了“兇手”——IL-17。
下面就讓派派為大家深度報道這一次抓捕行動。真皮細胞主要分為免疫細胞和非免疫細胞兩大類,也是這一次的兩大嫌疑人。
嫌疑人1號:非免疫細胞
在非免疫細胞中,最主要的細胞類型成纖維細胞最先受到懷疑。成纖維細胞年齡相關(guān)的改變,很有可能會影響鄰近的細胞。
之前就有研究提出一個皮膚衰老假說,稱成纖維細胞衰老會產(chǎn)生不可逆的增殖停滯,同時增強衰老相關(guān)分泌表型 (SASP) 的釋放,從而導(dǎo)致皮膚衰退和皮膚老化[2]。
然而,在研究了成纖維細胞的衰老相關(guān)標志物后,這個結(jié)論被推翻了。在成纖維細胞中,團隊并沒有觀察到衰老相關(guān)基因的表達增加。此外,研究發(fā)現(xiàn)哪怕成纖維細胞變老了,皮膚的衰老程度也不會跟著增加。
圖注:成纖維細胞群中皮膚老化相關(guān)的表達沒有整體差異
種種跡象都在表明,成纖維細胞衰老并不是皮膚衰老的主要驅(qū)動因素。既然作為非免疫細胞的成纖維細胞被踢出了局,難道免疫細胞才是關(guān)鍵?
嫌疑人2號:免疫細胞
團隊通過深度學(xué)習(xí)模型,進一步量化了每種免疫細胞在衰老過程中的變化。
結(jié)果顯示,在分析的所有細胞類型中,CD4+TH細胞(免疫指揮官)、γδT細胞(危害直擊戰(zhàn)士)、樹突狀細胞(信息傳遞者)和ILC(免疫守衛(wèi)者)隨著年齡的增長呈現(xiàn)的變化最顯著,它們的炎癥基因水平遠高于其成年細胞。這表明,免疫細胞的確對衰老的反應(yīng)更敏感。
圖注:免疫細胞亞群顯示與衰老相關(guān)的IL-17A/F相關(guān)信號增加
在此之后,團隊把范圍進一步縮小到基因。結(jié)果顯示,這些免疫細胞中,促炎細胞因子白細胞介素17 (IL-17)家族成員IL-17A和IL-17F是上調(diào)最顯著的基因之一。
IL-17家族一共有IL-17A到IL-17F六個成員,它們干預(yù)組織修復(fù)和人體的免疫預(yù)防機制,同時在自身免疫性疾病和慢性炎癥性疾病中也發(fā)揮致病作用。
在CD4+TH細胞、γδT細胞和ILC中,隨著衰老進程,單個細胞中會出現(xiàn)IL-17A和IL-17F表達增加的現(xiàn)象。這表明衰老使這些細胞產(chǎn)生出一種表達IL-17表型的極化現(xiàn)象,換句話說,只要一衰老,細胞們就會傾向于表達IL-17,而對于其他表型愛答不理。
圖注:由衰老產(chǎn)生的表達IL-17表型的極化現(xiàn)象
這種上調(diào)現(xiàn)象并非是小鼠獨有,在人類身上,研究團隊也觀察到了老年真皮細胞中IL-17A和IL-17F表達提高。
就這樣皮膚衰老嫌疑人IL-17A/F被逮捕歸案,不過這些證據(jù)還不夠,我們還需要進一步反證,才能讓IL17A/F促進皮膚衰老的“罪名”坐實。
衰老的一大特征就是慢性炎癥,皮膚衰老也是如此[3]。如果能進一步證明IL-17A/F促進皮膚炎癥,那它們推動皮膚衰老的“罪名”也就沒跑了。
為此,研究團隊對老年小鼠全身進行了12周的抗IL-17A/F治療,阻斷IL-17信號傳導(dǎo)。
在老化皮膚中,促炎細胞因子和趨化因子信號的表達增加,讓皮膚一直處于持續(xù)炎癥狀態(tài),從而影響表皮干細胞的適應(yīng)性,降低其再生功能。
結(jié)果顯示,在IL-17A/F信號阻斷后,相關(guān)促炎細胞中的促炎基因普遍減少。皮膚中的炎癥降低了,皮膚老化的特征也就跟著延遲了。
IL-17A/F阻斷的好處還不止減緩衰老那么簡單,皮膚的年輕特征也有所增加,說不定還能越活越年輕。
去角質(zhì)
角化層厚度增加是皮膚衰老的一大特點。與成年小鼠相比,老年小鼠的角化層是年輕時的兩倍。
圖注:皮膚角化層變化
然而,當衰老小鼠體內(nèi)的IL-17A/F信號受到抑制后,老化的角質(zhì)層也會重新變薄。再也不用擔心“人老了,皮厚了”這樣的困擾了!
生發(fā)
皮膚衰老帶來的另一大問題就是毛發(fā)生長能力的降低。研究顯示,在脫毛后8天,與成年小鼠相比,老年小鼠的毛囊顯示出生長期延遲。
在進行抗IL-17A/F治療后,雖然并沒有誘導(dǎo)毛囊自發(fā)進入毛發(fā)生長期,但是毛囊進入生長期的時間更早了,毛囊生長的進展速度也更快了,幾乎與成年小鼠相同。也就是說,哪怕毛發(fā)掉了也能很快長出來,毛囊不會一直空著。
圖注:阻斷IL-17A/F后的毛囊變化
這樣的結(jié)果表明,阻斷IL-17A/F可以讓毛囊干細胞激活能力得到顯著改善。
此外,阻斷IL-17A/F還可以讓小鼠的RSPO3基因表達升高。對于毛發(fā)生長來說,RSPO3使毛囊進入生長期必須的分泌因子,不可缺少,也就是說有了RSPO3就能讓毛囊長頭發(fā)。
鎖水
隨著衰老的進展,年輕時密不透風(fēng)的角質(zhì)層會逐漸變得松散,屏障功能由此受損,皮膚滲透性就會上升,皮膚中更多的水分隨著表皮流失。
在穩(wěn)定條件下,受損的屏障在數(shù)小時內(nèi)就會恢復(fù),水分流失也會回歸正常,但是衰老會影響皮膚屏障的恢復(fù)效率。這也就是為什么年輕大了,皮膚總是不如年輕時水嫩了。
當IL-17A/F信號受到阻斷后,角化層損傷后的屏障恢復(fù)功能有所改善,雖然恢復(fù)時間還是有所延遲,比不上年輕時,但是這一次的延遲并不嚴重,屏障修復(fù)能力提升明顯。
圖注:小鼠經(jīng)皮水分流失情況改變
有了更好的恢復(fù)能力,皮膚才能更好鎖住水分,皮膚水潤是年輕態(tài)的一大關(guān)鍵。
傷口好得快
隨著衰老的進展,真皮和表皮細胞之間的對話受損,導(dǎo)致傷口愈合延遲。高效的傷口愈合是有效重建皮膚屏障的關(guān)鍵。
為了測試體內(nèi)IL-17A/F阻斷對傷口愈合的影響,研究人員將老鼠分成三組,各創(chuàng)建了一個5毫米的傷口,觀察十天后的傷口愈合情況。
與成年小鼠相比,老年對照組的小鼠大多存在傷口角化不全的情況,這表明表皮生成延遲和屏障恢復(fù)障礙。
在抗IL-17A/F處理的老年小鼠中,受傷后10天的上皮成熟狀態(tài)達到成人和老年對照小鼠之間的狀態(tài)。
此外,試驗組的小鼠真皮中還觀察到了成熟的肉芽組織,這是在老年對照組中沒有的。對于傷口愈合而言,肉芽組織的成熟至關(guān)重要。
由此可見,通過阻斷IL-17A/F信號,成功延緩了表皮衰老,加速了老年小鼠的傷口愈合能力。
看完阻斷IL-17的神奇功效,派派不禁陷入了暢想。集鎖水、去角質(zhì)、生發(fā)為一體,一石三鳥,這樣的抗衰煥顏產(chǎn)品有誰不想要!
目前,抗IL-17療法已經(jīng)批準用于治療牛皮癬。在未來,可能會有更多的衰老相關(guān)皮膚疾病從抗IL-17療法中受益,例如皮膚過度干燥或老年人受損皮膚難以修復(fù)的問題。
如果能夠進一步推出以阻斷IL-17為靶點的抗衰產(chǎn)品,那么成為頭發(fā)茂盛、皮膚緊致的不老神話也不是夢?。?/p>
—— TIMEPIE ——
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