研究人员为人类皮肤老化提供了新的洞察力
在人类中,皮肤是表现出早发性衰老相关功能障碍的器官之一。作为一种重要的物理屏障,皮肤由多种细胞组成,包括成纤维细胞和角质形成细胞。由于其高度的异质性,很难准确揭示人类皮肤衰老的细胞类型特异性分子机制,这阻碍了我们对人类皮肤衰老的理解以及对人类皮肤衰老及其相关疾病干预手段的研究。
近日,中国科学院动物研究所和北京基因组研究所的科学家合作,建立了首个人类皮肤老化单细胞转录组图谱。
利用单细胞转录组测序技术,他们绘制了一个全面的单细胞分辨率的人类皮肤衰老路线图,并确定了生长控制障碍转录因子作为人类皮肤老化的一个主要特征。
科学家首先从一组不同年龄的健康女性捐赠者获得眼睑皮肤样品。形态学分析显示,表皮厚度,老化期间皮肤表皮结和皮肤表皮结和皮肤胶原密度的卷积降低。
通过单细胞转录组测序分析,研究人员鉴定了11种皮肤细胞类型,具有独特的基因表达特征和分类人体表皮基础细胞通过分层分化基于其转录标识到静态或扩增表皮基底细胞的六个亚群。
深入解剖人体皮肤衰老过程中基因表达的变化显示,中年个体的皮肤与老年人的皮肤更类似于年轻人的皮肤,表明年龄相关的基因表达变化开始在生活早期积累。
与年轻个体相比,老年人的皮肤表现出增加的炎症和下皮维持能力下降。随着眼睑皮肤暴露在日常阳光下,进一步的分析表明,DNA修复能力的年龄相关降低以及几种类型的皮肤细胞中的生物分子损伤增加,表明慢性炎症和光仪可能是眼皮肤老化的重要触发。
此外,他们还观察到生长控制转录因子(成纤维细胞中的HES1和基底细胞中的KLF6)在细胞类型特异性转录变化的基础上的早期下调。人类真皮成纤维细胞中的HES1失活或人类角质形成细胞中的KLF6失活均导致细胞衰老。
此外,HES1的激活减轻了皮肤成纤维细胞的衰老,表明HES1可能对皮肤发挥保护作用。
最后,他们发现一种天然化合物槲皮素可以减缓真皮成纤维细胞的衰老,为干预人类皮肤衰老提供了一种新的潜在干预策略。
综上所述,本研究在单细胞水平上提供了对人类皮肤衰老的细胞类型特异性机制的深入了解,从而促进了对抗衰老相关皮肤病的新治疗策略的发展。此外,本研究还为人类小分子化合物的发现奠定了基础皮肤老化。本研究的数据已上传到老化的地图集。
这项名为“人类皮肤老化的单细胞转录组图谱”的研究已经发表在了网上细胞发育2020年11月24日。
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