如今,日本研究人员发现,维生素C(VC)通过直接激活控制皮肤细胞生长与发育的基因,有助于增厚皮肤。他们的研究结果于2025年4月20日在线发表于《皮肤病学研究杂志》(Journal of Investigative Dermatology),表明VC可能通过重新激活表皮更新所必需的关键基因来恢复皮肤功能。
该研究由日本东京都健康长寿医疗中心(TMIG)生物学与医学科学部副部长石上明仁博士领导,与北陆大学及乐敦制药株式会社合作完成。共同作者包括TMIG的佐藤文美副教授(现任职于东洋大学);北陆大学的佐藤康纪副教授、木村俊行教授以及田中秀树先生(现任职于福井大学医院);以及乐敦制药株式会社的Florence女士、桑野朱里女士、佐藤康成先生和石井刚先生。
"维生素C似乎通过调控表皮细胞的生长,尤其影响着表皮的结构与功能。本研究旨在探讨其是否通过表观遗传变化促进细胞增殖与分化," 石上博士在谈及该研究时解释道。
为探究VC如何影响皮肤再生,研究团队使用了人表皮等效模型——这是一种在实验室培养、高度模拟真人皮肤的结构。该模型中,皮肤细胞表面暴露于空气,底层则由液体营养培养基滋养,模拟了人类皮肤在暴露于外界环境的同时从皮下血管获取营养的方式。
研究人员采用该模型,分别施加1.0 mM和0.1 mM浓度的VC——该浓度范围与通常从血流输送至表皮的浓度相当。评估效果后发现,第7天时,经VC处理的皮肤表皮细胞层增厚,但角质层(由死细胞构成的外层)未受显著影响。至第14天,内层进一步增厚且外层变薄,表明VC促进了角质形成细胞的形成与分裂。Ki-67阳性细胞(活跃分裂细胞核内存在的蛋白标记物)数量增加,证实VC处理样本的细胞增殖加速。
关键发现是:VC通过重新激活细胞增殖相关基因促进皮肤细胞生长。其机制在于促进DNA去甲基化过程,即移除DNA上的甲基基团。DNA甲基化时,甲基基团附着于胞嘧啶碱基,可能阻碍DNA转录或读取,从而抑制基因活性。反之,VC通过促进DNA去甲基化增强基因表达,助力细胞生长、增殖与分化。
研究表明,VC通过维持TET酶(ten-eleven易位酶)功能来支持主动DNA去甲基化,该酶调控基因活性。这些酶将5-甲基胞嘧啶(5-mC)转化为5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC),此过程伴随Fe²⁺氧化为Fe³⁺。VC通过提供电子将Fe³⁺还原为Fe²⁺,从而维持TET酶活性,确保DNA去甲基化持续进行。
研究人员进一步在VC处理皮肤中鉴定出超过10,138个低甲基化差异甲基化区域,并观察到12个关键增殖相关基因表达量提升1.6至75.2倍。施加TET酶抑制剂后这些效应被逆转,证实VC通过TET介导的DNA去甲基化发挥作用。
这些发现揭示了VC如何通过触发生长与修复相关的遗传通路促进皮肤更新。这表明VC对老年人或皮肤受损/变薄人群尤其有益,可增强皮肤自我再生与强化的天然能力。
"我们发现VC通过DNA去甲基化促进角质形成细胞增殖,从而增厚皮肤,这使其成为治疗皮肤变薄(尤其是老年人)的潜在疗法,"石上博士总结道。
本研究获日本学术振兴会(JSPS)科研费资助:项目编号19K05902。
Story Source:
Materialsprovided byTokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Yasunori Sato, Ayami Sato, Florence, Akari Kuwano, Yasunari Sato, Hideki Tanaka, Toshiyuki Kimura, Tsuyoshi Ishii, Akihito Ishigami.Vitamin C Promotes Epidermal Proliferation by Promoting DNA Demethylation of Proliferation-Related Genes in Human Epidermal Equivalents.Journal of Investigative Dermatology, 2025; DOI:10.1016/j.jid.2025.03.040
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