激光嫩膚、祛斑除皺……科學家闡明其背後的工作原理
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撫平皺紋、清除色斑,讓自己看上去更年輕,幾乎是大部分人的夢想。為此,每年有不計其數的人使用激光和各種藥物來恢復皮膚活力,但是這些能讓青春「永駐」的方法,其原理究竟是什麼科學家們對此還知之甚少。近日,美國約翰霍普金斯大學的研究人員發現,用於美容的激光療法和藥物視黃酸(也稱維甲酸)其實是通過相同的分子途徑發揮著作用。此外,這種讓皮膚細胞感知鬆散RNA分子的途徑也會在小鼠再生毛囊時出現。該研究近日已發表在《Nature Communications》上。
約翰·霍普金斯大學醫學院皮膚學助理教授Luis Garza博士說:「了解細胞損傷如何導致毛囊再生背後的生物學機制能開闢新一代的治療方法。」
幾十年來,研究人員已經知道,與人類不同的是,小鼠可以在皮膚深度傷口癒合後再生毛囊。Garza及其同事在這項研究中發現,非編碼雙鏈RNA(dsRNA)的鬆散RNA片段可以刺激這種再生。他們推測,這可能是因為dsRNA由受損細胞在傷口部位被釋放。這令研究團隊倍感好奇,他們想確定dsRNA是否也在激光療法、微針和磨皮美容等皮膚保養療法中發揮作用,因為這些都涉及到皮膚細胞的暫時性損傷。儘管這些治療方法已經被皮膚科醫生廣泛應用,但研究人員還不清楚它們為何有效。
為此,該研究團隊收集了17名在約翰霍普金斯醫院接受常規激光皮膚再生治療(日晒斑和除皺)患者的活組織切片,所有患者都是白人女性,平均年齡55歲,她們的手臂和面部均接受了治療。研究人員在激光治療前和治療結束一周後收集了患者的皮膚樣本。
圖片來源:《Nature Communications》
Garza和同事們分析了每份皮膚樣本中的基因表達水平。他們發現,涉及感知dsRNA的基因以及參與產生皮膚天然視黃酸的基因都表達了更高的水平。接下來,研究人員模仿激光治療的效果,用鬆散的dsRNA對分離出的人皮膚細胞進行治療。結果顯示,細胞內的視黃酸含量上升超過10倍。目前商業上生產的視黃酸產品已經用於治療痤瘡、皺紋和日晒斑。
Garza說:「激光嫩膚和視黃酸都能成功治療皮膚因陽光晒傷和其他形式的暴露而過早老化,這並非偶然。它們其實通過相同的分子途徑發揮作用,而直到現在我們才知道這一點。」
為了進一步加強和理解這種聯繫,研究團隊再次將目光轉向小鼠。他們知道,在小鼠和人類中,一種名為Toll樣受體3 (TLR3)的蛋白質能感知dsRNA。隨後,Garza團隊對小鼠進行基因改造使其缺少TLR3,在受傷後無法再生毛囊。但是當研究人員使用視黃酸對小鼠進行治療時,它們又恢復了再生毛囊的能力。研究結果指向了一條涉及TLR3的途徑,其感知雙鏈RNA並誘導視黃酸的合成。
圖片來源:《Nature Communications》
Garza說:「回想起來,這項研究非常有意義,因為視黃酸已經成為減少皺紋的主要成分,但沒人知道什麼能讓它發揮作用。現在我們知道,細胞損傷產生dsRNA,從而導致TLR3活化和視黃酸合成。」
這些發現可能會帶來新的策略,通過新的方式結合視黃酸和激光治療來減少皺紋和日晒斑。而且這些發現還可以為我們帶來促進毛囊再生的新方法,就像小鼠那樣,在受傷之後dsRNA含量會上升。
Garza說:「燒傷之後,人類無法再生毛囊和汗腺等結構。但根據這些新發現,雙鏈RNA或許能夠改善燒傷疤痕的治療。」
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