儘管擁有價值數十億美元的護膚產業和大量的營銷宣傳，但除了可能堅持塗抹防曬霜外，沒有什麼可以阻止我們的皮膚隨著年齡增長變成紙巾。來自紫外線輻射和其他與年齡相關的壓力的累積損害耗盡了皮膚的更新細胞庫——或幹細胞——而且沒有辦法阻止或減緩這一過程。
但護膚迷們的希望即將到來。4月3日發表在《自然》雜誌上的一項研究為幹細胞的流失是如何發生的提供了新的見解，甚至發現了兩種可能能夠阻止它的化學物質。
這項由日本東京醫科齒科大學幹細胞生物學教授西村榮美領導的研究表明，衰老和紫外線照射會消耗幹細胞中的一種關鍵膠原蛋白。皮膚愛好者可能認識到膠原蛋白是維持皮膚強韌、年輕、富有彈性的關鍵因素。虛弱的幹細胞不再正常分裂，最終被迫變成成體皮膚細胞。隨著時間的推移，如此多的幹細胞受損，以至於沒有足夠的健康幹細胞來替代它們。
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哈佛醫學院皮膚病學教授 David Fisher 說：“我認為這是一項很棒的研究，他沒有參與這項研究。“我認為這是一個非常優雅的分析，而且它對這種情況如何發生，甚至可能對促進年輕化具有一些非常實用的機制性見解。”
我們的皮膚分為兩部分：頂部的表皮和下方的真皮。表皮是我們通常認為的皮膚，由許多層細胞組成，而真皮由結締組織、毛囊、血管和汗腺組成。
作為正常皮膚健康的一部分，表皮的最頂層不斷脫落，並由位於底部（或基底層）的自我更新幹細胞庫進行替換。這些幹細胞有根，將它們錨定到一塊稱為基底膜的薄組織上，基底膜連線表皮和真皮。與基底膜的連線對於維持細胞的“乾性”——其複製和成熟為另一種型別細胞的能力至關重要。
大多數時候，表皮中的幹細胞水平分裂，克隆自身並新增到更新庫中。然而，有時它們會垂直分裂，新細胞開始成熟為成體皮膚細胞，並逐漸被向上推過表皮層。
這種型別的細胞更替——用來自底部的年輕細胞替換表皮頂部的舊細胞——解釋了傷口如何癒合以及皮膚如何保持年輕。然而，隨著人們年齡的增長，幹細胞庫變得枯竭，細胞更替減慢，最終導致人們的皮膚變得稀薄脆弱。
“這項研究試圖解決的最終問題是，為什麼細胞會減少？為什麼我們隨著年齡的增長而失去幹細胞？”杜克大學皮膚病學副教授 Terry Lechler 說，他沒有參與這項研究。“我認為這是關鍵所在，也是真正有趣的問題。”
該研究表明，垂直分裂的幹細胞之所以這樣做，是因為它們在正常的衰老和正常的細胞更替過程中以及暴露於紫外線或其他型別的毒素中而受損。新的成體細胞不僅開始在表皮中穿行，而且原始幹細胞也被從基底層中推出，迫使其成熟。這是因為受損幹細胞的根部變得虛弱，因此它無法充分錨定在基底膜上。研究人員將這一步驟描述為一種競爭，相鄰的健康幹細胞聯合起來，將虛弱的幹細胞從“島嶼”上擠走。
科羅拉多大學丹佛分校生物化學教授 James DeGregori 說：“看來這是一種質量控制機制，受損的皮膚幹細胞基本上會從皮膚中清除出去”，他撰寫了一篇評論文章來配合該論文。“你幾乎可以想象所有這些幹細胞都在爭奪位置，如果你真的抓住了基底膜，你就會做得更好。”
起初，這種競爭是有益的，可以清除皮膚中功能失調的細胞甚至致癌突變。然而，在某個時候，過多的幹細胞受損，它們開始超過健康細胞的數量。當這種情況發生時，皮膚就無法有效地自我再生或應對損傷。“表皮幹細胞之間的幹細胞競爭維持了皮膚的青春活力，但競爭的下降最終導致皮膚衰老，”西村解釋說。
這個過程的關鍵是膠原蛋白 17，這是一種特殊的膠原蛋白，對於將幹細胞紮根於基底膜至關重要。隨著幹細胞受損，它們會失去寶貴的膠原蛋白 17。它們失去的蛋白質越多，它們與基底膜的結合就越弱，直到最終被相鄰的健康細胞擠出。
好訊息是，可能有一種方法可以增加或保持幹細胞中膠原蛋白 17 的水平，從而阻止皮膚衰老的過程。西村表明，區域性應用兩種實驗性化學物質 Y27632 和 apocynin 可以增加細胞中膠原蛋白 17 的水平，甚至促進傷口癒合。
這並不意味著您應該購買您看到的下一個標籤上有“膠原蛋白”或“幹細胞”的護膚產品——沒有證據表明市場上的任何東西會影響這條途徑。但這確實表明，一種有科學依據的再生霜可能即將問世。