利用脂肪干细胞调控成纤维细胞生物学活性及其在衰老皮肤中的应用

Aging skin, which is one of the most important indicators of aging, is predominantly ascribed to impairment of dermal fibroblasts (FBs), such as decreased proliferation, accelerated apotosis, impaired function of collagen synthesis and secretion, increased collagen degradation and fragmentation. There is, however, devoid of satisfactory therapy in retarding aging process. Adipose-derived stem cells (ADSCs), which is a kind of mesenchymal stem cell from adipose tissue, are capable of differentiation into multi-lineage cells and demonstrates the effect on acceleration of wound healing, enhancement of collagen synthesis, indicating their activatory effect on dermal fibroblasts. It suggests ADSCs' promise in improving certain properties of aging skin. Our preliminary experiment depicted that ADSCs had the efficacy of enhancing proliferation of FBs as well as migration, and the mechanism remained uncleared. Here we restrict our focus on the interrelationships between ADSCs and FBs and TGF-β which may be the most significant cytokine in the promoting effect. In addition, the disclosure of specific mechanism in alteration of structure and composition due to the introdution of ADSCs may conduce to provide a novel approach in aging skin research and an effective technique in anti-aging therapy.

皮肤衰老主要由真皮成纤维细胞（FB）增殖能力下降、凋亡加速、合成和分泌胶原功能降低、胶原降解加速以及断裂等因素所导致，是人体衰老的重要表象之一，然而，现有延缓皮肤衰老进程的技术方法均存在某些不足。脂肪干细胞（ADSCs）是广泛存在于脂肪组织中的干细胞，不但可以分化为多种成体细胞，而且可以加速创伤愈合，促进胶原含量增加，这提示了ADSCs对真皮中FB具有活化作用，可以利用ADSCs改善衰老皮肤的性质。我们的预实验已经证实ADSCs确实具有促进FB增殖、迁移、聚集的作用，但是具体机制尚不清楚。本项目力图对ADSCs与FB的相互关系以及二者之间重要的作用介质-TGF-β展开研究，并揭示ADSCs改变真皮组成和结构的相关机制，以期为皮肤抗衰老研究提供新的思路，并为临床抗衰老治疗提供一个新的技术手段。

皮肤真皮层中的成纤维细胞(FBs)功能学的改变在衰老进程中起着至关重要的作用。脂肪来源干细胞（ADSCs）对FBs具有显著的活化作用，但对于光老化FBs的调控作用及其机制尚不清楚。本项目建立了FBs的体外光老化模型，并将其应用于光老化进程中FBs损伤机制的研究。项目研究发现，ADSCs具有改善光老化细胞外观铺展、降低衰老细胞阳性率、改善细胞分泌功能，及解除光老化FBs周期阻滞的能力。深入研究表明，ADSCs改善细胞光老化的机制可能来源于其可以减少活性氧的产生，降低细胞周期调控蛋白的活化，激活促进细胞生长分化的信号通路等方面。ADSCs及FBs的裂解液成分含有丰富可溶性蛋白因子，但后者并不能改善细胞的光老化，蛋白质组学分析显示两者之间的肝细胞生长因子（HGF）差异明显。而进一步研究表明HGF具有改善细胞光老化的能力。本研究首次讨论了ADSCs改善细胞光老化的分子基础，其裂解液中的可溶性蛋白因子特别是HGF可能是发挥抗老化作用的主要机制，进一步研究ADSCs中相关蛋白因子改善光老化的能力以及明确HGF发挥抗老化作用的分子机制对于明确ADSCs的抗老化作用机制均具有重要意义。此外本研究建立的细胞光老化模型，为探索药物抗衰老机理及衰老机制提供了有效的体外研究模型。