皮肤干细胞随着年龄的增长会产生糖
年龄最能体现在皮肤上。人们假设,时间对皮肤和分化以补充外层的表皮干细胞造成破坏,但还没有方法在分子水平上评估它们的衰老。现在,筑波大学(University of Tsukuba)和国家高级工业科学技术研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,简称AIST)的研究人员发现,包裹在表皮干细胞表面的一种称为聚糖的复合糖的变化可以作为衰老的潜在生物标记。
皮肤是人体最大的器官,是防止感染和体液流失的重要屏障。衰老削弱了环境防御和伤口愈合,同时增加了脱发和癌症风险。健康和疾病中潜在表皮功能的关键过程是细胞糖基化,它介导细胞-细胞相互作用和细胞-基质粘附。糖基化包括将糖链连接到蛋白质上;细胞上和细胞内所有聚糖的特征——统称为“细胞糖素”——可以反映其功能范围,并作为其年龄的指标。
研究人员首先分离出了表皮茎细胞来自皮肤年轻人和旧实验室小鼠,包括毛囊细胞和间隙表皮细胞。这些细胞使用凝集素微阵列平台进行聚糖分析;该技术使用结合特异性聚糖的凝集素 - 蛋白质 - 即使对于稀疏分散在组织中的细胞,也能够进行Glyce分析。
“我们的结果清楚地表明,高甘露糖型N-Glycans被较旧的表皮干细胞中的A2-3 / 6唾液酸型络合物型N-聚糖所取代,”高级作者Hiromi Yanagisawa,解释道。“我们用基因表达分析跟随了这一点;这揭示了糖基化相关的甘露糖苷酶和两个唾液酸糖基因的上调,表明该”Glycome转移“可以通过年龄调节的糖基转移酶和糖苷酶表达来介导。”
最后,来检查是否多糖改变是老化的原因或仅仅是老化的结果,研究团队在体外过表达原发性表皮小鼠角质形成细胞的上调糖原。角蛋白细胞显示出甘露糖减少,增加了SIA修饰,复制了老化表皮干细胞的体内糖基化图案。此外,它们降低的增殖能力表明,这些改变可能反映老化表皮干细胞增殖的衰老能力。
Aiko Sada教授,目前在熊本大学的主要调查员,以及艾克邦的Hiroaki Tateno教授,协同作者,解释了结果的影响。“我们的工作主要针对特异性的衰老皮肤的干细胞功能障碍。未来的进展可能有助于管理干细胞水平的皮肤病,包括与年龄相关的退行性变化,受损的伤口愈合和癌症。”
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