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松散的RNA分子使皮肤恢复活力

2019-07-29 16:58:58 来源:

想要抚平皱纹,抹去疤痕和太阳黑子,看起来年轻多少?每年有数百万美国人转向使用激光和处方药来恢复皮肤活力,但这种恢复活力的确切方式从未被完全解释过。现在,约翰霍普金斯大学的研究人员已经发现,激光治疗和药物维甲酸具有共同的分子途径。此外,这条通路 - 让皮肤细胞感知松散的RNA分子 - 在小鼠再生毛囊时也会出现。结果在Nature Communications的6月26日期刊中有所描述。

松散的RNA分子使皮肤恢复活力

“了解细胞损伤如何导致这种类型的再生背后的生物学可以利用新一代疗法,”约翰霍普金斯大学医学院皮肤病学副教授Luis Garza博士说。

几十年来,研究人员已经知道,与人类不同,老鼠可以在深度伤口后再生毛囊。Garza等人最近的研究发现,称为自编码双链RNA(dsRNA)的松散RNA片段可以刺激这种再生。他们假设这可能是因为dsRNA在伤口部位被受损细胞释放。Garza和他的同事很好奇dsRNA是否也在皮肤再生治疗中发挥作用,如激光治疗,微针和面部磨损,这些都涉及皮肤细胞的暂时性损伤。尽管这些治疗方法在皮肤科医生中已经很成熟,但研究人员尚不清楚它们的工作原理。

该团队收集了来自约翰霍普金斯医院接受治疗的17名患者的活检,这些患者采用传统的激光皮肤再生,以选择性地消除太阳黑子和皱纹。所有患者均为高加索女性,平均年龄为55岁,并对其面部和手臂进行治疗。在激光治疗之前和手术后一周收集皮肤活组织检查。

Garza和他的同事们分析了每个样本中基因的表达水平,并发现参与感染dsRNA的基因以及参与产生皮肤天然维甲酸的基因在激光治疗后均以较高水平表达。接下来,研究人员用松散的dsRNA处理分离的人类皮肤细胞 - 模仿激光治疗的效果。细胞内维甲酸的量增加了十倍以上。商业上生产的视黄酸已经用于治疗痤疮,皱纹和太阳黑子。

“激光嫩肤和维甲酸同时成功治疗皮肤过早衰老和其他形式的暴露,这并非偶然,”加扎说。“他们实际上是在相同的分子途径中工作,直到现在还没人知道。”

为了进一步加强和理解这种联系,研究人员转向了老鼠。他们知道,在小鼠和人类中,一种名为toll样受体3(TLR3)的蛋白质可以感知dsRNA。当Garza的小组设计小鼠缺乏TLR3时,动物在伤口后不再能再生毛囊。但是当研究人员给这些小鼠维甲酸时,他们又重新获得了再生卵泡的能力。结果指向涉及TLR3的途径,其感知双链RNA并且引起视黄酸的合成。

“回想起来,它很有意义,因为维甲酸已经成为减少皱纹的主要因素,没有人知道它是什么导致了它,”加尔扎说。“现在我们知道损伤会导致dsRNA,导致TLR3活化和维甲酸合成。”

Garza说,这项研究结果可以通过新的方式将维甲酸和激光治疗相结合,从而产生减少皱纹和太阳黑子的新策略。它们还可以导致再生毛囊的方法,正如老鼠在伤口后dsRNA增加时所做的那样。

“烧伤后,人类不会再生像过去那样的毛囊和汗腺等结构,”加尔扎说。“鉴于这些新发现,双链RNA可能能够改善烧伤疤痕的出现。

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