《自然》：還你一臉膠原蛋白！科學家發現兩個恢復皮膚關鍵膠原蛋白含量的藥物，有望用於延緩皮膚衰老，保持皮膚Q彈丨科學大發現

不知什麼時候，海參、豬蹄等等富含膠原蛋白的食物，被打上了美容養顏的標籤。就連桃膠這種多糖組成的膠凍狀食品，都要蹭一下膠原蛋白的熱點，號稱自己也有美容的功能。至於幾乎是純的膠原蛋白的阿膠，更是被炒上了天價。

雖說打著膠原旗號的美容食品基本都是收智商稅的，但膠原美容這件事倒是真的。只不過這個補充方式嘛，倒不是說吃下去的蛋白質就絕對不能原樣吸收，但這個吸收效率，看看屢戰屢敗的口服胰島素製劑就知道了[1]。

近日，東京醫科齒科大學的Nan liu和Emi K. Nishimura等研究發現，各種損傷因素的作用下，皮膚中一種叫做COL17A1的膠原減少，導致了皮膚的衰老。而且他們還找到了能有效「補充」COL17A1膠原，讓皮膚變得更為「年輕」的方法。相關研究發表在Nature上[2]。

桃之夭夭，灼灼其華。但要想靠桃膠來美容，也就只能指望安慰劑效應了

皮膚作為我們身體的第一道防線，替我們承受著外界的風吹日晒雨淋，而這些都會對皮膚造成損傷，加速皮膚的衰老[3]。不良飲食、糖尿病等內在因素也同樣會加速皮膚的衰老[4]。

衰老的皮膚厚度變薄，失去彈性，出現色素沉著，受傷後的癒合能力也大不如前。特別是其中COL17A1等構成半橋粒的膠原的減少，讓衰老的皮膚變得尤為脆弱[5]。

我們的皮膚包括了最外層由上皮組織構成的表皮，以及表皮內部結締組織組成的真皮和皮下組織。在表皮和真皮之間，有一層薄薄的基底膜。表皮最深處的基底細胞，就是靠著半橋粒牢牢的附著在基底膜上[6]。而一碰就起血泡的大皰性表皮鬆解症，正是COL17A1等膠原的突變使得半橋粒失去了它的功能[7]。

除了把表皮附著在基底膜上，表皮最深處的這群基底細胞還是表皮其它細胞的來源，表皮的幹細胞、祖細胞都在其中，對錶皮的更新和損傷修復尤為重要。

表皮和真皮之間的就是基底膜

為了進一步研究皮膚的衰老，研究人員在小鼠尾巴皮膚上進行了試驗。與人類的皮膚一樣，小鼠尾巴上的皮膚也分層良好，衰老時同樣出現表皮細胞層數減少、基底細胞扁平化、細胞增殖活動減弱等現象。

除此以外，老齡小鼠尾部皮膚中，連接表皮和基底膜的半橋粒數量大幅下降。而對其中各種半橋粒組分的分析發現，與人類皮膚一樣，小鼠尾部皮膚中膠原COL17A1含量隨年齡增長而明顯下降。

接下來，研究人員測試了紫外線、電離輻射、過氧化氫等各種加速皮膚衰老的理化因素對皮膚中COL17A1水平的影響，發現這些能造成基因組損傷的因素，都能讓皮膚中COL17A1的水平下降。

敲除COL17A1使傷口癒合變慢，而過表達COL17A1促進了傷口癒合

而且，COL17A1缺陷的小鼠皮膚，更容易衰老，傷口癒合能力下降，受到紫外線照射時更容易出現色素沉著。而COL17A1的過表達，也讓小鼠皮膚的傷口癒合能力更強，紫外線照射下更不容易出現色素沉著。

COL17A1的水平跟基因損傷有關，那它會不會影響細胞的增殖呢？研究人員讓小鼠表皮細胞隨機表達了紅色、黃色、綠色或青色的熒光蛋白。在它們小時候，這些不同顏色的熒光細胞均勻地隨機分布在皮膚上。但老了後，這些小鼠的皮膚中，出現了大塊的單色區域。

年齡越老，色塊越大

更為重要的是，老年小鼠中，這些單色區域的大小，與COL17A1的表達水平正相關！

COL17A1高表達的細胞具有競爭優勢！

進一步的研究發現，COL17A1陽性細胞傾向於進行水平分裂（也稱對稱分裂），生成兩個同樣連接在基底膜上的新細胞，佔據更多的空間。而COL17A1陰性的細胞更愛進行垂直分裂（也稱不對稱分裂），其中一個子細胞進入表層的皮膚。再加上COL17A1陰性的細胞半橋粒功能不好，與基底膜連接不牢，很容易被周圍COL17A1陽性的細胞擠出基底層。

這樣的競爭，淘汰了那些COL17A1水平低的不健康表皮細胞，留下來COL17A1高表達的健康細胞，讓我們的皮膚更為年輕。不過要是COL17A1高表達的細胞太少，產生的競爭壓力有限，就不能有效淘汰那些COL17A1陰性的細胞了。

過表達COL17A1可以減緩皮膚衰老，但要想在人類皮膚中進行這一操作明顯不太現實，研究人員轉而去尋找那些能增加COL17A1表達的化合物。

最終，研究人員找到了兩種化合物：Y27632和羅布麻苷。在體外，它們都可以增加COL17A1的表達，讓表皮幹細胞長出更多更大的克隆。而在體內，它們也都促進了傷口的癒合，起到了與過表達COL17A1相似的效果。

論文通訊作者Nishimura表示，這項研究最終可能會開發出面霜或口服藥物，以阻止皮膚衰老，促進修復：「我們將與製藥或化妝品公司合作，在臨床使用這些藥物。」

而接下來，他們還計劃在其它上皮組織組成的器官中，研究類似的細胞間競爭在衰老中的作用。

編輯神叨叨

這個羅布麻素是一種強心苷，還是有一定毒性的，千萬不要隨便嘗試

更多醫學研究動態，盡在瞬息~

參考文獻：

1. Halberg I B, Lyby K, Wassermann K, et al. Efficacy and safety of oral basal insulin versus subcutaneous insulin glargine in type 2 diabetes: a randomised, double-blind, phase 2 trial[J]. The Lancet Diabetes & Endocrinology, 2019.

2. LIU N, MATSUMURA H, KATO T, et al. Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing[J]. Nature, 2019.

3. Kirkwood T. Ageing: too fast by mistake[J]. Nature, 2006, 444(7122): 1015.

4. Nguyen H P, Katta R. Sugar sag: glycation and the role of diet in aging skin[J]. Skin Therapy Lett, 2015, 20(6): 1-5.

5. Langton A K, Halai P, Griffiths C E M, et al. The impact of intrinsic ageing on the protein composition of the dermal-epidermal junction[J]. Mechanisms of ageing and development, 2016, 156: 14-16.

6. Fuchs E. Scratching the surface of skin development[J]. Nature, 2007, 445(7130): 834.

7. Floeth M, Bruckner-Tuderman L. Digenic junctional epidermolysis bullosa: mutations in COL17A1 and LAMB3 genes[J]. The American Journal of Human Genetics, 1999, 65(6): 1530-1537.

本文作者 | 孔劭凡

奇點糕吃豬蹄，主要是為了——好吃

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