科學(xué)研究：皮膚干細(xì)胞表面糖類隨年齡增長而變化
發(fā)布時(shí)間：2021-06-16
瀏覽次數(shù)：1107
科學(xué)研究：皮膚干細(xì)胞表面糖類隨年齡增長而變化
圖片來源：Pixabay
歲月最易在皮膚上留下痕跡?，F(xiàn)有假說認(rèn)為：衰老會(huì)對(duì)皮膚和分化填充外表皮的表皮干細(xì)胞造成破壞，但缺乏在分子水平上評(píng)估它們衰老的方法。如今，日本筑波大學(xué)（University of Tsukuba）和日本國家高級(jí)工業(yè)科學(xué)和技術(shù)研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST)的研究人員揭示出：覆蓋在表皮干細(xì)胞表面、被稱為多聚糖的復(fù)雜糖類的變化，可作為衰老的潛在生物學(xué)標(biāo)志物。
皮膚是人體最大的器官，是抵御感染和對(duì)抗水分流失的重要屏障。衰老會(huì)損害人體環(huán)境防御和傷口愈合的能力，同時(shí)增加脫發(fā)和癌癥風(fēng)險(xiǎn)。表皮在健康和疾病中發(fā)揮作用的重要過程，是由細(xì)胞糖基化作用介導(dǎo)的細(xì)胞與細(xì)胞相互作用和細(xì)胞與基質(zhì)粘附。糖基化需要將多聚糖連接在蛋白質(zhì)上。所有多聚糖在細(xì)胞表面和細(xì)胞中的分布總稱為“細(xì)胞糖組”，它可以反映細(xì)胞的功能范圍，并作為年齡的指標(biāo)。
研究人員首先從年輕和年老的實(shí)驗(yàn)室小鼠皮膚中分離出表皮干細(xì)胞，包括毛囊細(xì)胞和小葉間表皮細(xì)胞，并對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行凝集素微陣列平臺(tái)進(jìn)行糖基分析。這項(xiàng)技術(shù)使用一種特異性結(jié)合多聚糖的蛋白質(zhì)——凝集素進(jìn)行分析，并能對(duì)疏散在組織中的細(xì)胞進(jìn)行糖組學(xué)分析。
圖片來源：Pixabay
資深作者Hiromi Yanagisawa教授解釋：“我們的結(jié)果清楚地表明，在較老的表皮干細(xì)胞中，高甘露糖型N-多聚糖（high mannose-type N-glycans）被a2-3/6唾液酸化的復(fù)雜型N-多聚糖（a2-3/6 sialylated complex type N-glycans）所取代。我們隨后進(jìn)行了基因表達(dá)分析，揭示了一個(gè)糖基化相關(guān)的甘露糖苷酶和兩個(gè)唾液酸轉(zhuǎn)移酶基因的上調(diào)，表明這種‘糖基轉(zhuǎn)移’可能是由年齡調(diào)控的糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶表達(dá)所介導(dǎo)。”
最后，為確定多聚糖的變化是導(dǎo)致衰老的原因，還是僅僅是衰老產(chǎn)生的結(jié)果，研究小組在體外對(duì)原代小鼠表皮角質(zhì)細(xì)胞中上調(diào)的糖原基因（glycogenes）進(jìn)行了過表達(dá)。
角質(zhì)細(xì)胞的甘露糖減少，唾液酸化修飾增加，重現(xiàn)了衰老的表皮干細(xì)胞在體內(nèi)表現(xiàn)出的糖基化模式。此外，糖原基因過表達(dá)的角質(zhì)細(xì)胞增殖能力的下降表明，這些改變可能反映了衰老的表皮干細(xì)胞增殖能力的減弱。
現(xiàn)任熊本大學(xué)（Kumamoto University）首席研究員的Aiko Sada教授和共同通信作者、AIST的Hiroaki Tateno教授解釋了他們實(shí)驗(yàn)結(jié)果的含義：“我們的工作主要針對(duì)老化皮膚中的干細(xì)胞功能障礙。未來的進(jìn)展可能有助于在干細(xì)胞水平上管理皮膚病，包括與年齡相關(guān)的退行性改變、傷口愈合受損和癌癥?！?/div>
圖片來源：Pixabay
翻譯：胡舒昶
審校：巢栩嘉
來源：日本筑波大學(xué)（University of Tsukuba）
原文鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-07-skin-stem-cells-shuffle-sugars.html


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情
?
聽說，打賞我的人最后都找到了真愛。
做科普，我們是認(rèn)真的！
掃描關(guān)注深i科普公眾號(hào)
加入科普活動(dòng)群
  • 參加最新科普活動(dòng)
  • 認(rèn)識(shí)科普小朋友
  • 成為科學(xué)小記者
上一篇：健康科普：健康者能應(yīng)對(duì)單次卡路里超標(biāo)
下一篇：科技前沿：徹底取代手機(jī)的產(chǎn)品已經(jīng)問世，而且不易成癮，中國可望最先擁有