五个女博士 — 皮肤衰老过程中哪些因素会导致弹性蛋白的损伤?头条
弹性蛋白
弹性蛋白是细胞外基质中不溶性、大分子纤维状蛋白质,它和微纤维共同组成结缔组织中的弹性纤维。
弹性蛋白可在原来的长度基础上拉伸数倍,在机体不消耗能量的情况下,恢复到起始状态,正由于弹性蛋白的这一生物学特征,使得组织结构赋有弹性[1]。
弹性蛋白在组织中的含量,因弹性功能对组织重要程度的不同而不同,其中韧带中含量最高,约占80%,其次主动脉中30%-50%,肺中10%-25%,皮肤中2%-3%[2]。
衰老和弹性蛋白
皮肤衰老是当今社会备受关注的话题,皮肤老化的主要特征为表皮变薄、真表皮连接处变平和真皮细胞外基质(ECM)的整体降解。弹性纤维在皮肤老化中具有重要作用,如果弹性蛋白发生降解和破坏就会造成皮肤弹性减退、皮肤松垂、各种皱纹[3]。
那么哪些因素会导致皮肤衰老过程中,弹性蛋白的损伤呢?
酶促降解
弹性蛋白的不溶性和交联性使其高度抵抗蛋白水解,是ECM中最稳定持久的成分。
但是在皮肤老化过程中,弹性蛋白会出现对酶降解敏感性的提高[4],受酶降解的状况更为明显,有学者观察到在皮肤衰老过程中,弹性纤维在弹性蛋白酶的作用下,呈断裂状,数量也大为减少[1]。
非酶糖基化
非酶糖基化(NEG)又称为Maillard反应,是以蛋白质、脂质、核酸等为反应物,不需要酶催化的一类复杂反应,最终会生成不可逆的晚期糖基化终产物(AGEs)[3]。
当弹性蛋白与细胞外液的葡萄糖发生NEG形成AGEs后,会导致弹性纤维发生变性交联,皮肤弹性减退。研究显示,AGEs会随年龄增长而明显增加,中老年人群皮肤中AGEs含量明显高于青年人群[5]。
紫外线
紫外线引起的光老化会导致皮肤粗糙变厚,失去弹性,形成皱纹。
紫外线照射可以引起皮肤氧化应激,在表达人弹性蛋白促进剂的转基因小鼠试验中,活性氧可以使该小鼠弹性蛋白促进剂的活性增加6倍以上[6]。紫外线还可以使表皮和真皮中的细胞质赖氨酰氧化酶(LOX)活性增加,可能有助于弹性蛋白的额外交联,从而增加组织硬度[7]。
此外,紫外线需要一定水平的AGEs来促进氧化应激,产生的活性氧又会促进糖氧化产物的出现,这是一种恶性循环,进而逐步导致皮肤衰老和弹性丧失[8]。
参考文献
[1] 魏少敏. 弹性蛋白降解与皮肤衰老及其护肤品开发[J]. 日用化学工业, 1997(5):3. [2] Sauvage M,Hinglasis N,Mandet C,et al. Localiza t -ion of elastin mRNA and TGF·β1 in rat aorta and caudal artery as a function of age[J]. Cell Tissue Res., 1998, 291(2):305-314. [3] 孔杰, 刘全忠. 皮肤衰老过程中弹性蛋白的损伤及其机制研究进展[J]. 皮肤病与性病, 2022(044-003). [4] Mora Huertas AC,Schmelzer CEH,Luise C,et al. Degradation of tropoelastin and skin elastin by neprilysin[J]. Biochimie, 2018,146:73-78. [5] 彭立伟,来吉祥,何聪芬,等 . 非酶糖基化与皮肤衰老的研究进展[J]. 中国老年学杂志,2010,30(20):3027-3029 [6] Bernstein EF. Reactive oxygen species activate the human elastin promoter in a transgenic model of cutaneous photoaging[J]. Dermatologic surgery,2002,28(2):132-135. [7] Langton AK,Tsoureli-Nikita E,Griffiths CEM,et al. Lysyl oxidase activity in human skin is increased by chronic ultraviolet radiation exposure and smoking[J]. The British journal of dermatology,2017,176(5):1376-1378. [8] Pageon H,Zucchi H,Ricois S,et al. UVA Exposure Combined with Glycation of the Dermis Are Two Catalysts for Skin Aging and Promotes a Favorable Environment to the Appearance of Elastosis [J]. Journal of aging research,2021,2021:6647773.
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