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Nature子刊:线粒或是逆转皮肤长皱纹、脱发的关键

日期: 2018-08-02
浏览次数: 454

? ? ? 在最近的一项研究中,来自阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)医学院的研究团队发现,当诱发线粒体功能障碍的突变时,小鼠会在几周内出现皱纹皮肤和广泛可见的脱发。当关闭线粒体功能的基因恢复线粒体功能时,小鼠恢复光滑的皮肤和厚厚的毛皮,与同年龄的健康小鼠没有什么区别。相关研究成果7月20日发表在《Cell Death & Disease》期刊上,文章题为《Reversing wrinkled skin and hair loss in mice by restoring mitochondrial function》。该项研究是由UAB遗传学教授Keshav Singh领导进行的。


?Nature子刊:线粒或是逆转皮肤长皱纹、脱发的关键


? ? ? ?线粒体与人体的衰老有着密切的关系,线粒体功能障碍可导致与年龄有关的疾病。线粒体中DNA的缺失也与人类线粒体疾病、心血管疾病、糖尿病、年龄相关的神经系统疾病和癌症有关。

? ? ? ?在小鼠模型中,当研究团队将抗生素强力霉素(doxycycline)添加到食物或饮用水中时,诱导与线粒体功能障碍有关的突变,导致线粒体DNA的耗竭,因为复制DNA的酶变得不活跃。四周后,小鼠表现出白发、毛发密度降低、脱发、运动迟缓和嗜睡,这些变化令人联想到自然衰老。在诱导突变后4~8周出现皮肤皱褶,而且雌鼠比雄鼠更严重。

? ? ? ?戏剧性的是,这种脱发和皱纹的皮肤可以通过关闭突变来逆转。下面的照片显示了两个月的强力霉素诱导后的脱发和起皱的皮肤,以及在强力霉素被停用一个月后,同一个小鼠,已耗尽的线粒体DNA会逐渐恢复。


Nature子刊:线粒或是逆转皮肤长皱纹、脱发的关键

|左图小鼠:强力霉素使用前的正常状态。中间小鼠:在线粒体DNA缺失几周内,小鼠皮肤会起皱,以及大面积的毛发脱落。右图小鼠:当关闭这一突变基因恢复线粒体功能之后,衰老小鼠会“重返年轻”——重获光滑的皮肤和厚厚的皮毛,且与同龄的健康小鼠没有区别。图片来源:UAB


? ? ? ?研究人员发现,当诱导突变时,其他器官的变化较小,这提示线粒体与其他组织相比在皮肤中起重要作用。

? ? ? ?在细节中,诱导突变小鼠的皮肤显示皮肤细胞数量增加,外层增厚异常,毛囊功能失调,炎症增加,似乎有助于皮肤病理学。这些类似于人类皮肤的外在老化。耗竭线粒体DNA的小鼠在细胞中也显示了衰老相关标记的改变。

? ? ? ?研究结果表明,皮肤中的基质金属蛋白酶和组织特异性抑制剂之间的平衡也表现出破坏——这两者的平衡是保持皮肤中防止皱褶的胶原纤维所必需的。

? ? ? ?由抗生素诱导的这一突变会降低线粒体DNA水平,改变线粒体基因表达,并让线粒体中参与氧化磷酸化的复合体不稳定。同时,逆转突变可以恢复线粒体功能,进而恢复皮肤、毛发。这表明,线粒体是皮肤衰老和脱发的可逆性调节因子。

? ? ? ?Singh教授认为,“据我们所知,这种观察是史无前例的”,“小鼠实验为治疗皮肤老化和脱发策略的开发提供前所未有的机会。”

? ? ? ?|参考来源:Science Daily



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