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加州大学尔湾分校新闻

我们知道运动对皮肤有好处。这种蛋白质在老鼠身上也有类似的作用。

如果我在切菜的时候割伤了自己,我皮肤上的细胞会在几天或几周内修复受损的组织,这取决于伤口的严重程度。无论大小,伤口最终都会愈合,因为这是我皮肤的工作,是抵御外部世界感染和有害微生物的第一道防线。

但就像皮肤是一个保护器官一样,它也是一个年轻的器官。和身体的其他细胞一样,皮肤细胞自我修复的能力随着年龄的增长而下降。这就是为什么老年人特别容易受到伤口愈合缓慢的风险的影响——有时愈合太慢,或者根本不愈合。

科学家们才刚刚开始了解导致皮肤细胞衰老和缓慢愈合的细胞过程。贾斯汀·克兰(Justin Crane)是东北大学的生物学助理教授,他领导着一个专注于这些过程的实验室。他说,目前的治疗方法,包括刺激细胞生长和新型压缩绷带,仍然无法帮助老年人。

克兰说:“这些方法在一定程度上是有效的,但对于老化的皮肤来说,还有很大的改善空间。”“还有一些我们认为是这些细胞本身固有的缺陷没有得到解决。”

的科学家们还不了解老化对皮肤愈合过程中细胞过程的影响。美国东北大学(Northeastern university)生物学助理教授贾斯汀·克兰(Justin Crane)和克兰实验室四年级博士生韦斯利·王(Wesley Wong)正在研究衰老小鼠的这些过程,以推动针对人类的新的抗衰老疗法。Matthew Modoono/东北大学拍摄

在去年11月发表的一项研究中,由克兰领导的一个东北大学研究小组概述了一种机制,可以提高衰老小鼠皮肤细胞愈合伤口的能力。

研究小组发现,低剂量的一种叫做白细胞介素15的蛋白质,通过模仿运动的一些抗衰老效果,改善了年老老鼠皮肤的愈合能力。在人体中,这种蛋白质在激活所有细胞的过程中是至关重要的,在经常锻炼的人体内大量存在这种蛋白质。

皮肤愈合是一个复杂的过程,涉及许多活动的部分。它协调不同老化类型细胞之间的消息传递和信号,协调需要在细胞修复的平滑时间内进行的序列中的几个过程。

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克兰说,科学家们还不了解衰老对皮肤愈合过程中每一种细胞的影响,但发现有一种蛋白质可以承担这一过程是出乎意料的。这是因为,我们很容易假设,由不同层次的细胞动力学组成的复杂环境需要几个组件来恢复皮肤的愈合能力。

为了分析白介素15蛋白在衰老和皮肤伤口愈合中的作用,Crane和Wong使用了衰老小鼠的皮肤组织样本,发现这种蛋白模仿了运动的抗衰老作用。照片由Matthew Modoono/东北大学提供

克兰说:“我们发现的是一个相当全面的救援行动,或者至少是只有一个因素的相当完整的救援行动。”“IL-15刺激多种其他过程进入某种多米诺骨牌(domino)模式——这是完全可能的——或者it’s只是非常重要的途径的一个非常有效的激活剂。”

2015年,克兰在安大略省汉密尔顿市的麦克马斯特大学(McMaster University)进行博士研究时,发现了白细胞介素15对人体的益处。该研究表明,在较老的人类皮肤细胞中,锻炼在促进线粒体功能方面发挥了关键作用。线粒体是人和动物细胞中负责产生能量的细胞器。

克兰观察到,经常锻炼的人皮肤衰老的迹象有所减少,发现与久坐不动的人相比,经常锻炼的人的白细胞介素15水平更高。在老鼠身上测试这种蛋白质也模仿了一些抗衰老的效果。

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克兰说:“我们发现,这些变化与我们在生活中所看到的皮肤随年龄增长而恶化的变化非常相似。”“运动和IL-15在相同程度上逆转了它们。”

新的测试将进一步研究这些发现,探索皮肤细胞的内部机制,从而帮助蛋白质逆转衰老,帮助修复损伤。从长远来看,逆转衰老的影响可能意味着改善老年患者的健康。

克兰说,下一步将是开始寻找模仿白介素15作用的药物。因为这种蛋白质已经被美国联邦药物管理局批准用于癌症免疫治疗,一种基于这种蛋白质的新型治疗可能会加快数年之久的监管过程,新药需要在到达患者之前进行清除。

克兰说,这更有可能,因为研究人员可以使用比癌症治疗低得多的白介素15剂量。

他说:“如果它是一种随机的、未经测试的新分子,以前没有人在人体中使用过,那将会非常困难。”

经过试验,看看它的效果如何,治疗也可以针对皮肤以外的其他类型的器官,并改善伤口愈合的糖尿病和其他条件,损害愈合,使患者面临严重的健康问题。

“其他研究人员已经表明,IL-15似乎对糖尿病小鼠的伤口愈合也有改善作用,”Crane说。“这很有可能对人体多种器官都有好处。”

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northeastern.edu/2020/01/17/we-know-exercise-is-good-for-your-skin-this-protein-mimics-some-of-those-anti-aging-effects-in-mice/