今日《自然》：肌膚返老還童的奧秘，全在這種膠原蛋白裡了？

▎學術經緯/報導

愛美之心人皆有之，皮膚嬌嫩與否更是關乎面子的大事。今日，頂尖學術期刊《自然》在線發表的一項研究，則為我們帶來了讓肌膚返老還童的最新洞見：一種膠原蛋白能夠促進乾細胞的良性競爭，從而讓皮膚不斷更新。缺乏這種膠原蛋白，皮膚就會慢慢老化。

在目前的主流「衰老理論」裡，衰老與機體的修復機制息息相關。以皮膚為例，作為人體與環境接觸的最主要器官，在氧化或紫外線的作用下，皮膚每時每刻都會發生微小的損傷。在通常情況下，表皮乾細胞會不斷自我更新和分化，產生新的細胞來取代那些受損的老化細胞，讓皮膚煥然一新。而隨著年齡的增長，人體的這一再生能力會不斷下降，皮膚也隨之老化。

這背後有著怎樣的生物學機理呢？為了回答這個問題，東京醫科齒科大學（Tokyo Medical and Dental University）的西村榮美（Emi K. Nishimura）教授團隊決定從動物模型中尋找線索。他們挑選的實驗對象是小鼠的尾部皮膚，這塊區域的皮膚和人類皮膚之間有很多結構共同點，也會以類似的方式逐漸老化。

▲本研究的通訊作者之一西村榮美教授（圖片來源：東京醫科齒科大學官方網站）

進一步的研究發現，無論是小鼠尾部皮膚還是人類皮膚，在衰老狀態下，皮膚裡一種叫做COL17A1的膠原蛋白水準會明顯下降。在組織中的生化分析也確認了這一點。我們知道，膠原蛋白是結締組織中非常重要的一類蛋白，許多廣告也將它與嬌嫩的皮膚聯繫到了一起。這種膠原蛋白和皮膚衰老之間，有著怎樣的關聯？

首先，研究人員們確認在皮膚乾細胞中存在COL17A1膠原蛋白的表達，而重複的紫外線照射會讓其表達量下降。這在一定程度上解釋了為啥衰老狀態的皮膚裡，這種膠原蛋白的水準會出現明顯下滑。

隨後，研究人員們使用一種先進的追蹤技術，分析不同的乾細胞隨著COL17A1膠原蛋白水準的變化，會發生怎樣的變化。他們發現在年輕的小鼠中，皮膚記憶體在著多組乾細胞群體。它們之間會形成良性競爭。如果乾細胞內的COL17A1表達水準較高，就會更牢固地與基底膜進行結合。相反，那些COL17A1表達水準較低，往往已經受到損傷的乾細胞，就會被排擠出去。《自然》雜誌表示，「這樣的細胞間競爭有助於維持皮膚的整體結構和完整性」。

▲本研究的圖示（圖片來源：《自然》）

然而隨著年齡的不斷增加，皮膚內自發表達產生的COL17A1膠原蛋白水準越來越低，這種良性競爭也就不復存在——到頭來，皮膚裡COL17A1水準較高的細胞越來越少，就越難將衰老細胞給排擠出去。這反過來又會進一步增加皮膚中COL17A1表達水準較低的細胞，形成惡性循環。最終，所有皮膚乾細胞的COL17A1水準都降到低值，皮膚也隨之老化。

在動物實驗中，研究人員們也證實了這一假設的可靠性。他們發現，倘若使用基因編輯手段敲除COL17A1的表達，小鼠皮膚上的傷口就癒合得更慢，表明乾細胞的活性受到了影響。而如果這種膠原蛋白過量表達，就能對傷口的癒合起到促進作用。這些結果再次證明了COL17A1對於皮膚重生的重要性。

▲如果一種藥物能讓你的肌膚回到嬰兒時的狀態，你會使用嗎？（圖片來源：Pixabay）

而受到這一動物實驗的啟發，研究人員們在論文的最後，開始尋找哪些藥物分子有望促進COL17A1膠原蛋白的表達。體外篩選結果發現，夾竹桃麻素（apocynin）和另一種叫做Y27632的化合物都可以誘導COL17A1的表達，也能夠在小鼠體內促進傷口癒合。綜合來看，這些科學發現有望被用於逆轉皮膚衰老，並促進皮膚傷口的癒合。《自然》評論也指出，這項研究結果「代表著皮膚再生和抗老化藥物研究的一大重要進展」。

需要注意的是，這項正兒八經的科學研究，和利用膠原蛋白概念進行宣傳的保健護膚品沒有啥關係。這項研究目前還停留在早期階段，能否用於人體，還需要更多的臨床驗證。在此之前，如果看到任何塗抹或口服膠原蛋白的「抗衰老」產品，咱們還是謹慎為上。

參考資料：

[1] Nan Liu et al., (2019), Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1085-7

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