皮肤老化包括内源性老化和外源性老化,前者由基因决定;后者由烟雾、红外线、营养不良、空气污染、紫外线等引起的,其中紫外线的影响最大,故常直接称皮肤老化为光老化,光老化是皮肤老化的重要机制。
目前临床上有很多方法治疗光老化,如激光、外用抗光损伤药、化学剥脱、填充剂、肉毒素等,效果不尽相同。
脂肪干细胞(ADSCs)是存在于脂肪组织中的一种成体干细胞,具有来源丰富、可反复取材、痛苦小、易扩增、能安全植入同体或异体等优点,已成为组织工程理想的种子细胞,并具有抗氧化、抗皱纹和使色素沉着的皮肤变白等抗老化作用。
皮肤光老化的临床表现及发生机制光老化皮肤表现为表面粗糙、松弛、粗或细而深的皱纹、局部色素沉着斑、血管扩张和弹性减少等,这些改变常局限于面部、颈部、前臂和双手等。
皮肤光老化的形成过程复杂,可由多个途径激发:活性氧产生、线粒体损伤、蛋白质氧化、端粒DNA损伤和芳香烃受体信号的激活等,光老化皮肤的组织学变化已明确,包括胶原合成减少、异常弹性纤维沉积和真皮炎性细胞浸润;蛋白转录因子-1增多,抑制前胶原基因表达加剧皮肤胶原的丢失;基质金属蛋白酶(MMP)活性增强,对细胞外基质的降解增多。
脂肪干细胞的分泌作用脂肪干细胞的培养上清液(ADSCs-CM)包含多种生长因子,是治疗皮肤病的新型材料。ADSCs-CM中含有超氧化物歧化酶、胰岛素样生长因子、TGF、成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子和白介素,具有抗氧化、促进成纤维细胞增殖、胶原合成的作用。
这些细胞因子具有多种生物学活性:
①强促有丝分裂作用,促进细胞增殖;
②强趋化作用,促进细胞迁移;
③拮抗细胞凋亡作用;
④免疫抑制和免疫调节作用;
⑤参与干细胞分化作用;
⑥参与机体多种器官组织细胞生长、再生与重建作用。
脂肪干细胞对皮肤成纤维细胞的作用皮肤成纤维细胞可通过产生基质、糖化蛋白、黏附因子和多种细胞因子等,维持皮肤完整性和修复细胞外基质,是光老化过程中的关键细胞。ADSCs-CM可促进皮肤成纤维细胞的迁移和增殖,并对后者细胞外基质的合成产生影响,表现为透明质酸合成酶1、透明质酸合成酶2、I型和Ⅲ型胶原蛋白mRNA上调,MMP-1下调,且程度与ADSCs呈浓度依赖性。
脂肪干细胞抗氧化作用脂肪干细胞抗氧化作用紫外线可诱导细胞内自由基的产生,造成氧化损伤。细胞内抗氧化酶,包括超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶,它们在清除活性氧自由基中起关键作用。
ADSCs与皮肤成纤维细胞共孵育可增强后者对抗氧化损伤的能力,表现在超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性增强,且与ADSCs呈剂量依赖性;皮肤成纤维细胞凋亡细胞减少;ADSCs的抗氧化活性与umol/L的抗坏血酸相当。
脂肪干细胞美白作用抗氧化剂可影响皮肤黑素形成、黑素类型、色素和黑素体的分布,故可用于美白皮肤。ADSCs及ADSCs-CM具有抗氧化作用,也可用于美白皮肤。ADSCs分泌的生长因子可通过下调TRPl和酪氨酸酶的表达来抑制黑素合成,降低黑素的含量。
脂肪干细胞抗皱纹作用皱纹是皮肤老化的明显标志,紫外线照射可引起皮肤成纤维细胞代谢紊乱,造成皮肤变薄、干燥、粗糙、松弛、弹性下降,最终产生皱纹。
ADSCs可通过分泌包括TGF-β1在内的多个细胞因子趋化并增加成纤维细胞合成胶原蛋白的能力,抑制MMP合成。
皮下注射ADSCs后可观察到皮肤成纤维细胞数目和I型胶原前体蛋白增多,从而增加皮肤厚度和胶原密度,可以有效减轻皱纹。
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