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约翰·霍普金斯大学的研究人员近日发现了三种亚型的衰老皮肤细胞，它们具有不同的形状、生物标志物和功能，这一发现让科学家们有能力靶向并杀死有害的皮肤细胞，同时保留有益的皮肤细胞。
衰老的皮肤细胞通常被称为“僵尸”细胞，因为它们已经失去了利用价值，但却没有完全死亡。这种细胞在人体中的存在似乎是一种悖论：它们既能引发炎症和促进疾病，又能协助免疫系统让伤口愈合。
一项新研究或许可以解释其中的原因：并非所有的衰老皮肤细胞都是一样的。
约翰·霍普金斯大学的研究人员近日发现了三种亚型的衰老皮肤细胞，它们具有不同的形状、生物标志物和功能，这一发现让科学家们有能力靶向并杀死有害的皮肤细胞，同时保留有益的皮肤细胞。
这项研究结果于4月25日发表在《Science Advances》杂志上。
通讯作者、约翰·霍普金斯大学生物医学工程系助理教授Jude Phillip称：“我们已经知道，衰老的皮肤细胞不同于衰老的免疫细胞或肌肉细胞。就一种细胞类型而言，衰老细胞通常被认为是相同的。”
“换句话说，皮肤细胞要么衰老，要么不衰老。然而我们发现，当皮肤细胞进入衰老或僵尸状态时，细胞可能会沿着三条不同的路径走，每条路径都会产生一个略微不同的亚型。”
利用机器学习和成像技术的新进展，研究人员比较了50名年龄在20岁至89岁之间的健康供者的皮肤细胞样本，这些供者参加了巴尔的摩纵向研究，这是美国目前时间最长的衰老研究。
他们提取了与皮肤组织相关的成纤维细胞，并通过几种化学诱导剂来诱导DNA损伤。由于衰老细胞会随着年龄的增长而自然积累，因此衰老样本中混合了非衰老（健康）和衰老的成纤维细胞。
研究人员利用多种染料对细胞中的衰老标志物（包括p21、LMNB1、HMGB1、p16、βGal）进行染色，并捕捉了细胞形状的图像。之后利用专门开发的算法分析了图像，测定了每个细胞的87种不同物理特征，将成纤维细胞分成不同的组。
分析结果显示，成纤维细胞有11种不同的形态聚类，每一种都有着独特的细胞和细胞核形态。之后他们发现，C7、C10和C11亚型中的p21、p16和βGal表达量较高，而LMNB1和HMGB1表达量较低，表明这些簇中存在丰富的衰老表型。
研究人员还发现，不同的衰老亚型表现出不同程度的年龄依赖性，其中C10亚型具有最强的年龄相关性。
在细胞实验中，当暴露于旨在清除衰老细胞的现有药物时，每种亚型的反应都不同。例如，达沙替尼+槲皮素的组合有效地杀死了C7衰老成纤维细胞，但对与年龄相关的C10衰老成纤维细胞的杀伤力有限。
尽管还需要进一步的研究来验证哪种成纤维细胞亚型是有害的，哪种是有益的，但研究结果表明，药物可以靶向一种亚型，而不是其他亚型。
“有了这些新发现，我们就有了工具来开发新的药物或疗法，一旦确定衰老亚型是炎症和疾病的驱动因素，就可以优先靶向这些亚型，” Phillip谈道。
研究人员认为，更精准地靶向衰老可能有利于癌症治疗。目前人们正在设计某些疗法来触发癌细胞的衰老，将不受控制的癌细胞转化为僵尸细胞。
虽然这些疗法可以阻止肿瘤生长，但会留下衰老细胞。传统化疗的副作用也会促使成纤维细胞等细胞走向衰老。在治疗过程中，衰老细胞的积累可能会带来问题，因为这些细胞可能在患者免疫系统最脆弱的时候引发炎症。
化疗后使用的药物可以改变这种混乱局面。这些药物可清除有害的衰老细胞，同时留下有益的衰老细胞，让患者从中受益。这类药物被称为衰老疗法（senotherapies）。
下一步，研究人员计划以组织样本着手研究衰老亚型，以了解这些亚型与各种皮肤疾病和年龄相关性疾病之间的关联。
“我们希望，这项技术可用来预测哪些药物可以很好地靶向导致特定疾病的衰老细胞，” Phillip说。“最终，我们的梦想是在临床环境中提供更多信息，以协助个人诊断并提高健康水平。”
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