这一发现来自布鲁塞尔自由大学（ULB）的研究人员，他们与剑桥大学的科学家合作。他们的研究结果表明，尽管皮肤不属于生殖系统，但生物学性别会影响皮肤的更新和自我修复方式。
从历史上看，关于雌雄生物学差异的大部分研究都集中在生殖器官上。然而，性别也会影响全身的其他组织和器官。了解这些差异对于改善炎症性疾病和癌症的预防和治疗可能很重要，但研究人员往往忽视了它们的重要性。
这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究由Cédric Blanpain教授（医学博士/哲学博士）领导，他是WEL研究所的研究员、干细胞与癌症实验室主任以及布鲁塞尔自由大学教授。该研究是与剑桥大学的Benjamin Simons教授及其团队，以及来自其他几个机构的科学家合作进行的。
利用先进的显微技术，研究人员能够透过活体小鼠的皮肤记录单个细胞。这使他们能够对相同的干细胞及其后代进行长达五个月的追踪，这是前所未有的观察期。尽管他们的最初目标是了解皮肤更新背后的机制，但该团队意外地发现了雌雄之间显著的差异。进一步的实验表明，性激素是造成这种差异的原因。
皮肤干细胞如何更新皮肤
皮肤最外层不断进行自我更新。这个过程从位于该层底部的干细胞开始，它们分裂产生新细胞。产生的一些“子代”细胞保留了作为干细胞发挥作用的能力，而另一些则开始发育成特化细胞。
这些特化细胞形成了保护身体免受外界环境影响的屏障。随着它们的成熟，它们失去了分裂能力（这一过程称为分化），逐渐向表面移动，并最终脱落。
几十年来，科学家们一直在争论这种更新过程的精确组织方式。通过在五个月内反复观察皮肤的相同区域，研究人员发现干细胞并不会立即变成完全成熟的皮肤细胞。
相反，它们会经历一个中间阶段，在这个阶段中，它们只能进行有限次数的分裂，然后才能完成向特化细胞的发育。这一发现有助于澄清一个关于皮肤如何维持自身的长期存在的问题。
雌性皮肤细胞以惊人的同步性运作
最出乎意料的发现之一涉及新生细胞的行为。
在雌性小鼠中，由单个母细胞分裂产生的两个“姐妹”细胞经常在同一时间做出相同的发育决定。它们可能都会再次分裂，或者都开始特化为成熟的皮肤细胞。
它们的行为就像两名桨手整齐划一地划桨。然而，在雄性小鼠中，姐妹细胞的同步性较差，倾向于遵循更独立的模式。
“我们最初着手了解皮肤是如何自我更新的，以及是否存在一个以干细胞为首的层级结构。我们惊讶地发现，雌性和雄性干细胞更新皮肤的方式存在强烈的差异，”该研究的第一作者Dan Engelman博士解释道。
性激素控制皮肤细胞的行为方式
为了确定造成这些差异的原因，科学家们研究了雌雄性激素的影响。
他们首先观察了雄性小鼠被阉割（切除睾酮的主要来源）后发生的情况。没有了这种激素，它们的皮肤细胞开始表现得更像雌性皮肤细胞。当研究人员给它们服用双氢睾酮（DHT，睾酮的一种活性形式）时，细胞又恢复了典型的雄性模式。
这些实验表明，雄性激素有助于调节皮肤细胞成熟并移出干细胞层的速度。
研究团队还研究了雌性激素的作用。切除卵巢（卵巢切除术）降低了干细胞增殖的速度，并几乎完全消除了姐妹细胞之间特有的同步性。
使用雌二醇（雌激素的一种形式）进行治疗，逆转了干细胞增殖减少的现象。
这些发现共同表明，在雄性中通常含量更丰富的睾酮会影响皮肤细胞成熟的速度。而在雌性中通常含量更丰富的雌激素则促进干细胞增殖，并帮助协调新生细胞的行为。
研究人员还在实验室重建的人类皮肤上测试了睾酮。他们发现这种激素加速了干细胞的分化，这表明在小鼠身上观察到的机制至少有一部分可能在人类身上同样起作用。
为什么雌性小鼠的皮肤伤口愈合得更快
干细胞行为的差异伴随着另一项重要发现：雌性小鼠从皮肤损伤中恢复得更快。
当研究人员检查动物背部的伤口时，他们发现雌性的伤口闭合速度明显更快，尤其是在受伤后的最初几天。
这种早期优势部分与皮肤干细胞更早活跃且以更协调的方式运作有关。随着愈合的进行，雌雄之间的差异逐渐缩小。
结果表明，干细胞的激素调节可能有助于解释为什么皮肤修复存在性别差异。
这一发现对伤口愈合和皮肤癌的意义
医生们早就认识到男女在伤口愈合、某些炎症性疾病的严重程度以及某些皮肤癌的发病率上存在差异。然而，其潜在的生物学解释一直不够完善。
通过确定性激素如何影响干细胞活动，这项新研究为其中一些观察结果提供了可能的解释。
这些发现最终可能有助于将患者性别因素纳入考量的医学治疗。潜在的应用包括改善烧伤和手术后的恢复，以及治疗糖尿病患者的慢性伤口，这是一个影响全球数百万人的问题。
了解这些差异也可能有助于研究人员开发预防皮肤癌（最常见的癌症类型之一）的新方法。
目前，更快的伤口愈合和协调的干细胞行为是在小鼠身上得到证实的。还需要进一步的研究来确定这些过程与人类皮肤中的过程有多大的相似度，以及它们是否可以用于改善医疗护理。
除了潜在的临床重要性外，这些发现还为皮肤更新的基本过程提供了新的见解，有助于解决一个困扰科学家数十年的问题。
“这项研究是一项技术上的壮举，发现雄性和雌性皮肤干细胞之间的差异令人着迷且完全出乎意料。它阐明了一系列以前缺乏生物学解释的临床观察结果。它开辟了一系列新的问题，从基础干细胞生物学到伤口愈合、癌症发展和自身免疫性疾病等临床问题。性别是生物学和医学中经常被忽视的一个参数。我们现在将研究在皮肤癌形成和进展过程中雌雄之间的差异，以及导致这些差异的分子机制，”领导这项研究的Cédric Blanpain教授说。
研究合作与资金支持
该项目汇集了Blanpain教授的团队（比利时ULB）和Simons教授的团队（英国剑桥大学），以及由Michele De Luca（意大利摩德纳和雷焦艾米利亚大学）、Yulia Shwartz（美国洛杉矶南加州大学Broad CIRM中心）和Esther Hoste（比利时VIB-根特大学）领导的研究团队。
资金由FNRS（包括FRIA奖学金）、TELEVIE、WEL研究所、抗癌基金会（Fondation contre le Cancer）、ULB基金会（Fondation ULB）、伊拉斯谟基金（Fonds Erasme）、Julie et Françoise Drion基金会、Yvonne Boël基金、FNRS/FWO联合EOS（科学卓越）计划以及欧洲研究委员会（ERC）提供。