如今,日本研究人员发现维生素C(VC)可通过直接激活控制皮肤细胞生长与发育的基因来增厚皮肤。他们发表在2025年4月20日在线版《皮肤病学研究杂志》的成果表明,VC可能通过重新激活表皮更新所需的关键基因来恢复皮肤功能。
这项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昭仁博士牵头,与北陆大学、乐敦制药株式会社合作完成。TMIG的佐藤绫美副教授(现任职于东洋大学);北陆大学的佐藤康成副教授、木村俊之教授和田中英树先生(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、佐藤泰成先生和石井刚先生共同参与了研究。
石上博士在谈及本研究时解释道:"VC似乎通过调控表皮细胞生长影响表皮结构与功能。本次研究中,我们探究了它是否通过表观遗传变化促进细胞增殖与分化。"
为探索VC如何影响皮肤再生,团队采用人表皮等效模型——这种实验室培养的模型能高度模拟真实人体皮肤。该模型表层皮肤细胞暴露于空气中,底层通过液态营养介质滋养,复现了人体皮肤在暴露外界环境的同时从皮下血管获取营养的方式。
研究人员使用该模型,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液输送至表皮的VC浓度相当。评估效果时发现:第七天,经VC处理的皮肤显示出更厚的表皮细胞层,但对角质层(由死细胞构成的外层)影响不显著。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。VC处理样本显示细胞增殖增强,表现为Ki-67阳性细胞(活跃分裂细胞核内的蛋白质标记物)数量增加。
关键在于,研究揭示VC通过重新激活细胞增殖相关基因促进皮肤细胞生长。其作用机制是促进DNA去甲基化过程——即促进DNA中甲基基团的去除。当DNA甲基化时,甲基基团附着于胞嘧啶碱基,可阻止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(十-十一易位酶)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),此过程中Fe2+被氧化为Fe3+。VC通过提供电子将Fe3+还原为Fe2+,维持TET酶活性,使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10,138个以上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。当施加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途径促进皮肤更新。表明VC对老年人或皮肤受损变薄人群可能特别有益,可增强皮肤自我再生与强化的天然能力。
石上博士总结道:"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(尤其对老年人)的潜在疗法。"
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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