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Nat Commun:破解激光祛疤祛皱之谜!霍普金斯大学科学家发现,激光能激活一条重要毛囊再生通路,促进皮肤重获新生

08-29 奇点网 毛囊再生 疤痕 皮肤 维甲酸 我要评论
当衰老不可避免地来临,我们不得不面对身体机能下滑,皮肤老化的事实。
但是,还是有很多人在顽强地抵抗着岁月的侵袭,不接受时光留下的痕迹。
目前,人们已经探索出了很多方法来祛除脸上的皱纹和疤痕(如日光灼伤),如磨皮、微针、削皮和激光治疗等,让爱美人士们能够留住年轻时的容颜。
不过,目前人们并不是特别清楚这些美容方法背后的原理,也就无从对其进行改进和升级,效果始终有限。最近,约翰霍普金斯大学的科学家,对小鼠和人类皮肤组织进行研究,揭示了激光祛除皱纹和疤痕的重要机制。
原来,用激光制造伤口时,会激活细胞的特定信号通路,激活新毛囊的形成,促进组织再生,使皮肤“返老还童”,这有助于科学家找到新一代的使皮肤恢复青春的方法!相关研究发表在著名学术期刊《自然·通讯》上,论文的通讯作者是Luis A. Garza教授,第一作者是Dongwon Kim和Ruosi Chen。

Garza教授(图片来自约翰霍普金斯大学)
当人类皮肤受伤后,尤其是伤到真皮层时,为了保护伤口,皮肤会在伤口部位快速形成胶原纤维组织,起着屏障的作用,这些纤维组织便是疤痕。
疤痕没有正常组织的功能,没有毛孔、皮脂腺等,缺乏弹性,而且影响美观。由于疤痕占据了皮肤的位置,此处便无法再生出正常的皮肤组织。
皱纹的原理也类似,当皮肤因老化而受损时,真皮层出现变化,成纤维细胞增多,胶原纤维和弹性纤维排列出现紊乱,各种细胞的再生能力退化,皮肤松弛,最后出现皱纹,形成皱纹的地方也无法进行组织再生。
因此,要想清除疤痕和皱纹,关键在于重新刺激这些地方的组织再生。

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实际上,人类的皮肤中是存在着很多表皮干细胞的,能够再生成具有完整功能的新皮肤组织。
当人类皮肤受伤时,如果受伤较轻,伤口愈合后,纤维组织会被再生的正常组织所取代,瘢痕会消失。此外,科学家还发现,伤口能够刺激毛囊再生,而毛囊中的干细胞对于皮肤组织再生,具有重要意义。
也就是说,受伤能刺激皮肤再生。
上面所说的磨皮、微针、削皮、和激光等,基本原理就是制造伤口,刺激组织再生。
不过,我们只是知其然而不知其所以然。从制造伤口到组织再生,这之间究竟是如何完成的?现在并不清楚。
于是,Garza教授团队的研究人员收集了17名接受激光皮肤再生治疗的患者的皮肤组织。这些患者都是白人女性,平均年龄是55岁,组织主要来源于她们的手臂和面部。接受激光治疗前和治疗后的皮肤组织都有收集。

皱纹清除前后
他们发现,接受激光治疗的组织中,双链RNA和维甲酸的含量有明显上升。
尤其是维甲酸,之前科学家早就发现其在发育过程中起着重要作用。而且皮肤中维甲酸的信号异常,也与头发脱落和毛囊形态畸形有关。
此外,维甲酸还被广泛应用于面部美容,以及皮肤损伤处理,比如祛除疤痕,消除皱纹等。
这些证据都表明,维甲酸在组织发育和再生中起着重要作用。
对此,研究人员在小鼠的皮肤组织模型中也证实,维甲酸确实可以刺激毛囊再生。
不过,科学家这次在人体皮肤组织中的发现显然更有意思,因为这些皮肤只用激光进行了处理,并没有施加外源维甲酸。然而,却神奇的出现了维甲酸升高的现象,这引起了他们的好奇。
这很可能说明,激光治疗的原理其实是通过维甲酸来起作用的!
随后,研究人员证实,只用双链RNA也能模拟激光的效果,增加内源维甲酸的表达,促进毛囊再生。而免疫相关的受体TLR在其中发挥了重要作用,其能够感知双链RNA的变化,进而诱导维甲酸的合成。
并且,研究人员发现通过刺激内源维甲酸表达,最高可以达到外源施加的250倍。

Poly(I:C)是双链RNA类似物
虽然维甲酸已被广泛应用于多种场景,但生物利用度并不好,效果有限;而且还会出现明显的副作用。
因此,通过刺激内源表达的方法,比外源施加有无与伦比的优势。
Garza教授说道:“这项研究有重要意义,因为维甲酸被广泛用来减少皱纹,但没人知道如何能让它发挥作用。现在我们知道,细胞损伤产生dsRNA,从而导致TLR3活化和视黄酸合成。这些发现可能会带来新的策略,通过刺激维甲酸合成和激光治疗来减少皱纹、日晒斑以及烧伤等。”
原始出处:Kim D1, Chen R2,3, Sheu M2, et al. Noncoding dsRNA induces retinoic acid synthesis to stimulate hair follicle regeneration via TLR3. Nat Commun. 2019 Jun 26

温馨提示:内容来源于网络,真实性待查。疾病治疗请找权威医生。

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