RNA测序揭示皮肤老化的秘密

随着我们年龄的增长，我们的皮肤也在变老。影响皮肤衰老速度的一个因素是紫外线。韩国首尔国立大学盆唐医院的徐正善(Jeong-Sun Seo，音译)博士正在研究紫外线如何在遗传水平上影响皮肤老化。利用RNA测序数据，Seo博士和他的团队证明了一些皮肤老化的迹象，比如皱纹的产生，与过度暴露在紫外线下直接相关。

我们的皮肤要承受很多。日晒、风吹雨打、刺激性肥皂、堵塞毛孔的化妆品、不良饮食;这些只是我们的皮肤可能会在一生中承受的挑战中的一部分。我们的皮肤也占我们外表的很大一部分，对很多人来说，皮肤是最明显的衰老迹象。我们的皮肤状况反映了我们的表面年龄;难怪护肤品市场如此庞大。

众所周知，有很多因素会影响皮肤老化。其中一些因素，如遗传品质，是身体固有的，而另一些则是外在的。在所有的外在因素中，最受关注的也许是过度暴露在阳光下。阳光中有害的部分是紫外线，这也是用于日光浴床和灯的光线类型。暴露在紫外线下不仅是皮肤老化的一个重要因素:过度暴露在紫外线下也会增加患皮肤癌的风险。晒伤的危险和防晒霜的重要性是众所周知的，但紫外线损伤皮肤的确切方式仍在研究中。

紫外线与皮肤老化
之前的研究表明，紫外线通过改变基因表达(基因何时以及如何产生蛋白质)来影响皮肤的老化过程。然而，这究竟是如何发生的，人们还没有很好地理解。利用最先进的技术，Seo博士和他的团队可以探索遗传信息来研究皮肤是如何老化的，目的是更好地了解这个过程。该研究小组特别观察了紫外线对皮肤的各种影响，这一过程被称为光老化。

皮肤为研究紫外线对衰老的影响提供了一个独特的机会。

转录组分析
虽然之前有一些关于紫外线对皮肤老化影响的研究，但它只关注少数基因的行为。虽然这是有用的，但众所周知，基因之间以无数种方式相互作用。因此，专注于少数个体基因可能会错过影响衰老过程的重要遗传途径。为了避免这个问题，Seo博士使用了更广泛的基因信息来研究皮肤中的基因表达变化。核糖核酸(RNA)是在蛋白质合成过程中由DNA产生的。由特定物种——在这种情况下是人类——的基因组产生的一整套RNA转录本被称为转录组。因此，分析转录组使研究人员能够描述组织(如皮肤)的遗传活动，
作为一个整体;它显示了哪些基因是活跃的(以及它们有多活跃)，哪些是不活跃的。

皮肤变化和紫外线照射
皮肤为研究紫外线对衰老的影响提供了一个独特的机会。我们皮肤的一些部分经常暴露在阳光下，而其他部分通常被遮盖住。在他的研究中，Seo博士和他的同事比较了小腿暴露在紫外线下的皮肤和耻骨上(肚脐和耻骨之间的区域)受紫外线保护的皮肤。

Seo博士的团队利用转录组RNA测序数据，同时检测了大量不同基因的行为。研究人员总共评估了近600份皮肤样本的遗传数据。这项深入的研究使研究小组能够准确地确定皮肤暴露在紫外线下所引起的实际生物变化。他们的结果显示小腿和耻骨上皮肤样本的转录组明显不同，这表明这两个皮肤区域的基因活性明显不同。这种差异可能是由于紫外线照射的不同。

血管生成和皱纹形成
皱纹可能是皮肤老化最明显的标志。血管生成——新血管的形成——在皱纹的形成中扮演着重要的角色。在这项研究中，研究人员发现，在受光损伤的皮肤中，与血管生成有关的某些基因被上调(变得更活跃)。事实上，与耻骨上区域的皮肤相比，小腿皮肤中的这些基因的活性有显著差异。更大的血管生成意味着更高的新血管的发展速度，所以这一结果表明暴露在紫外线下直接影响皱纹的形成。

紫外线使皮肤脆弱
脂质代谢，即脂肪在细胞中产生或分解的过程，是维持皮肤作为保护屏障功能的重要因素之一。当脂质代谢受损时，屏障功能就会减弱，使皮肤更容易受到损伤。Seo博士发现，光老化会显著降低脂质代谢，这表明过度暴露在紫外线下会导致皮肤缺乏保护。三个脂质代谢相关基因(即LIPN、LIPK和SMPD3)在这一过程中尤为重要。同样，皮肤的水分流失调节也会随着年龄的增长而减弱。这可能会对皮肤状况和外观产生不利影响。

Seo博士的团队使用转录组rna测序数据来研究衰老的遗传途径。

随着皮肤老化，它往往会失去弹性，这可能会导致皱纹的产生。部分原因是皮肤中胶原蛋白(一种重要的结缔组织蛋白)含量下降。Seo博士和他的同事们发现，在紫外线照射下受损的皮肤中，有一类基因被称为MMP基因，它们被上调。在正常细胞中，已知MMP基因在分解胶原蛋白中发挥作用。当MMP基因变得更活跃时，胶原蛋白分解得更快，导致皮肤弹性降低。

老年性皮肤变化
无论皮肤是否暴露在过多的阳光下，一些皮肤的变化都会随着老化而发生。先前的研究表明，皮肤老化时伤口愈合速度会慢20%到60%。Seo博士发现，两种皮肤的伤口愈合速度都随着年龄的增长而降低。在暴露在紫外线下和紫外线保护下的皮肤中，一组已知与伤口愈合有关的基因被下调(变得不那么活跃)。这一结果表明，无论皮肤是否暴露在大量阳光下，缓慢的愈合都是衰老的必然结果。

未来
在世界许多地方，预期寿命一直在稳步增长。这引发了人们对衰老各个方面的研究兴趣。在皮肤老化研究领域，Seo博士的团队是第一个使用转录组rna测序数据来研究老化的遗传途径的。过度暴露在阳光下导致的光老化只能在皮肤中进行研究;因此，正确理解光损伤皮肤的后果至关重要。这项工作是朝着这个方向迈出的重要一步。

在未来，从Seo博士的工作中获得的知识可以用于开发皮肤老化的创新疗法，增加老年人的健康和幸福。与此同时，他的研究证实了一个重要的信息，一个众所周知但值得重复的信息:涂抹防晒霜。