你的年輕態(tài)由誰決定,？我科學(xué)家用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)鎖定關(guān)鍵因子——

上萬個(gè)女性眼瞼細(xì)胞“吐露”衰老的秘密

神仙水、膨膨水,、極光水……減齡神器的新概念一輪又一輪；抗藍(lán)光,、三重抗皺,、密集修護(hù)……這些功能里哪個(gè)最給力,？

無論輕熟女還是“白骨精”，弄潮女性最關(guān)心的問題卻總是同一個(gè)——究竟是什么決定了年輕態(tài),？

11月25日,，我國科學(xué)家在《發(fā)育細(xì)胞》雜志上發(fā)表研究論文稱，他們用目前精度最高的生物技術(shù)對(duì)這個(gè)關(guān)鍵的問題進(jìn)行了解答,。

“我們對(duì)35678個(gè)眼瞼皮膚細(xì)胞進(jìn)行了單細(xì)胞測(cè)序,，獲得了大約530個(gè)GB的數(shù)據(jù)?！闭撐耐ㄓ嵶髡咧?、中國科學(xué)院北京基因組研究所研究員張維綺告訴科技日?qǐng)?bào)記者，他們與中國科學(xué)院動(dòng)物研究所劉光慧研究組,、曲靜研究組合作,，通過分析單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)獲得的基因表達(dá)數(shù)據(jù)，從上萬個(gè)細(xì)胞中找到了年輕皮膚細(xì)胞與衰老皮膚細(xì)胞在分子水平上的區(qū)別,，鎖定了決定年輕與否的關(guān)鍵因子,。

眼瞼皮膚蘊(yùn)含你的年齡秘密

“在全身的皮膚中，臉部皮膚的衰老非常明顯,?！睆埦S綺解釋，而在衰老的過程中,，眼瞼又最為明顯,。眼瞼皮膚的衰老是全身衰老的“先鋒隊(duì)”和“縮影”。

“有研究表明,，AI人臉識(shí)別的模型中就包括了眼部皮膚的識(shí)別模型,，這種模型通過人臉識(shí)別的方法，能夠較為精確地預(yù)測(cè)人的年齡,?！睆埦S綺說。

正因?yàn)槿绱?，研究團(tuán)隊(duì)在諸多人體細(xì)胞中,，選擇了人類的眼瞼細(xì)胞作為研究對(duì)象?！拔覀兊臉颖緛碜哉吾t(yī)院的重瞼術(shù),。”張維綺說,，這使得關(guān)于衰老的研究能夠在人體細(xì)胞上直接進(jìn)行,，而此前的大部分研究是基于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，難以準(zhǔn)確揭示人體內(nèi)衰老的規(guī)律,。

獲得年輕,、中年和年老3個(gè)代表時(shí)期的人眼瞼皮膚樣品花費(fèi)了團(tuán)隊(duì)很長時(shí)間?！巴ㄟ^傳統(tǒng)的染色方法,，我們證明這些皮膚細(xì)胞是存在明顯年齡區(qū)別的?！睆埦S綺說,，3個(gè)年齡段的細(xì)胞在表皮厚度、真皮膠原密度等方面都有一系列增齡變化,。

單細(xì)胞測(cè)序“摸底”衰老因子

近些年,，單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的精度日益提高，人們能夠通過該技術(shù)了解一個(gè)小細(xì)胞中發(fā)生了什么,。

把這些細(xì)胞集合到一起之后就匯成了一個(gè)涵蓋細(xì)胞所有基因表達(dá)情況的圖譜,。圖譜由每個(gè)細(xì)胞的信息大數(shù)據(jù)組成，任何一個(gè)細(xì)胞的“異動(dòng)”都能夠被感知,。

單細(xì)胞技術(shù)可以“摸底”人皮膚衰老過程中細(xì)胞和分子水平的改變,，研究人員進(jìn)而繪制出了不同年齡段的多種皮膚細(xì)胞類型的基因表達(dá)圖譜。

“包括表皮基底細(xì)胞,、有棘細(xì)胞,、顆粒細(xì)胞、黑色素細(xì)胞,、真皮細(xì)胞等在內(nèi)的各種皮膚細(xì)胞都有自己的‘畫像’,。”張維綺說,，就像人臉識(shí)別用的是人臉信息大數(shù)據(jù),，細(xì)胞“畫像”用的是它的分子表達(dá)。

“我們發(fā)現(xiàn),，富含表皮干細(xì)胞的表皮基底細(xì)胞在個(gè)體間差異最大,。”張維綺說,，干細(xì)胞的狀態(tài)與年輕態(tài)密切相關(guān),，表皮基底細(xì)胞也因?yàn)榫哂休^高的異質(zhì)性被分為6個(gè)細(xì)胞亞群。

數(shù)據(jù)分析顯示：中年組（40歲以上）與老年組（70歲左右）受試者的皮膚有更為相似的轉(zhuǎn)錄組特征,，年輕組（20歲左右）受試者的皮膚細(xì)胞特性明顯不同,。

“這表明，眼部皮膚在中年時(shí)期已經(jīng)衰老化,。盡管肉眼看不出來,，但是基因表達(dá)的特征已經(jīng)呈現(xiàn)衰老?！睆埦S綺說,，多種衰老皮膚細(xì)胞的基因表達(dá)呈現(xiàn)出DNA修復(fù)能力降低,、生物大分子損傷的增加等。

找到最關(guān)鍵的“減齡”路徑

這是在國際上首次報(bào)道人類眼部皮膚衰老的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜,。為了讓學(xué)界認(rèn)可其中“劃重點(diǎn)”的衰老癥狀,，科學(xué)研究還需要完整的閉環(huán)驗(yàn)證。

“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)用細(xì)胞的單細(xì)胞圖譜中看到某些表達(dá)下調(diào)了,，那么這種情況有沒有發(fā)生在其他的人身上呢,？”張維綺說，為此團(tuán)隊(duì)又通過顯色的方法證明,，隨著衰老的加劇,，同樣的變化也發(fā)生在其他13人的眼瞼樣本中。

經(jīng)過生物信息數(shù)據(jù)的挖掘和反向驗(yàn)證,，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)基底細(xì)胞中的KLF6和真皮成纖維細(xì)胞中的HES1這兩種生長因子的下調(diào)能引發(fā)皮膚衰老,。

“我們又分別在所培養(yǎng)的細(xì)胞中，阻止了KLF6和HES1的表達(dá),，結(jié)果表明這些細(xì)胞的衰老被加速,，而反過來激活表達(dá)卻能夠延緩細(xì)胞衰老?！睆埦S綺說,。

有了判斷細(xì)胞年輕和年老的“標(biāo)尺”，團(tuán)隊(duì)在體外培養(yǎng)了眼瞼皮膚細(xì)胞,，并從生物活性小分子庫中選用了一些物質(zhì),，研究它們是否能夠延緩衰老。

“我們嘗試了維生素C,、二甲雙胍,、槲皮素等不同的小分子，最終天然化合物槲皮素表現(xiàn)得最為穩(wěn)定和高效,，細(xì)胞水平上的不同實(shí)驗(yàn)證明了它能夠延緩人真皮成纖維細(xì)胞的衰老,。”張維綺說,。記者 張佳星