新模型探索表皮更新机制

日内瓦大学（UNIGE）的一项研究首次发现，白细胞介素-38（IL-38）在角质形成细胞中形成凝聚物，这些细胞位于表皮。这种现象在接近皮肤表面、暴露于大气氧气的地方更为明显。这一过程可能与程序性角质形成细胞死亡的启动有关，这是表皮的自然过程。这项发表在《细胞报告》杂志上的研究，可能为人类表皮及其疾病的研究带来新的视角。

表皮是皮肤的最外层，保护身体免受外部侵害。表皮的更新依赖于位于其最底层的干细胞，这些干细胞不断产生新的角质形成细胞。这些新细胞随后被推到表面，在此过程中分化并积累蛋白质凝聚物。一旦到达表皮顶部，它们会经历程序性死亡，即角化，形成一层死细胞保护屏障。

“表皮不断更新的机制已有充分记录。然而，驱动这一过程的机制仍不完全清楚，”日内瓦大学医学院副教授、该研究的主要调查员加比·帕尔默-洛伦索（Gaby Palmer-Lourenço）解释道。

意外的角色

白细胞介素-38是一种小的信使蛋白，确保细胞间的通信。它以其在调节炎症反应中的作用而闻名，之前在角质形成细胞中的存在被认为与维持皮肤免疫平衡有关。“在活体角质形成细胞中，我们发现IL-38形成了凝聚物，这是一种具有特定生化功能的蛋白质聚集物，这种行为以前未知，”加比·帕尔默-洛伦索回忆道。更令人好奇的是，角质形成细胞越接近皮肤表面，这些凝聚物中的IL-38含量越高。

对氧化应激的反应

血管止于表皮下方的皮肤层。因此，角质形成细胞在表皮基底层的氧气供应量低于直接暴露在空气中的顶层。尽管氧气对于维持细胞功能是必需的，但它也会通过形成自由基引发氧化应激，这些活性分子对细胞构成威胁。“我们能够在实验室条件下证明，氧化应激确实导致了IL-38的凝聚，”日内瓦大学医学院博士后研究员亚历杭德罗·迪亚兹-巴雷罗（Alejandro Díaz-Barreiro）确认道。

“我们的结果使我们相信，随着我们接近表皮表面，氧气浓度的增加促进了蛋白质凝聚物的形成，这向角质形成细胞发出了进入细胞死亡的信号，”加比·帕尔默-洛伦索进一步解释道。这一假设为解开表皮更新机制提供了新的线索。它还可能有助于更好地理解某些皮肤病（如银屑病或特应性皮炎）的病理机制。研究小组将在未来的研究中进一步探讨这些问题。

为动物模型提供替代方案

亚历杭德罗·迪亚兹-巴雷罗已经开始着手下一步：“在我们之前使用的模型中，氧化应激的影响是在单层角质形成细胞中人为诱导的，这与皮肤中的实际情况不同。因此，我们正在开发一种新的实验系统，将氧梯度应用于体外重建的人类表皮。在这个模型中，只有皮肤表面会暴露在环境空气中，而其他层则受到保护。这将使我们能够详细研究氧化应激对表皮更新的影响。”通过实现对人类细胞的更精确分析，这一新系统将为常用于皮肤生物学和疾病研究的动物模型提供替代方案。

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