日本研究人员最新发现,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实现皮肤增厚。2025年4月20日在线发表于《皮肤病学研究杂志》的研究表明,VC可能通过重启表皮再生所需的关键基因来恢复皮肤功能。
该研究由东京都健康长寿医疗中心(TMIG)生物与医学科学部副部长石上明仁博士主导,联合北陆大学、乐敦制药株式会社共同完成。团队核心成员包括TMIG佐藤绫美副教授(现任职东洋大学)、北陆大学佐藤康範副教授与木村俊之教授、田中秀树研究员(现福井大学医院),以及乐敦制药的Florence研究员、桑野灯里研究员、佐藤康成研究员和石井刚研究员。
"维生素C对表皮结构和功能具有显著影响,本研究重点探讨其通过表观遗传调控促进细胞增殖与分化的机制",石上博士在阐述研究背景时强调。
研究团队采用人体表皮等效模型——这种实验室培养的三维皮肤模型通过表层空气暴露与基底营养液供给,精准模拟人体皮肤从真皮血管获取营养的生理状态。在此模型中,研究人员分别施加1.0 mM和0.1 mM浓度的VC(相当于表皮层常规血运浓度)进行干预。
实验数据显示,VC处理7天后表皮细胞层显著增厚但角质层未受影响。至第14天,内层细胞继续增厚的同时外层角质层变薄,提示VC促进角质形成细胞增殖分化。Ki-67阳性细胞数增加进一步证实该现象,该蛋白标记物在活跃分裂细胞核中特异性表达。
机制研究表明,VC通过DNA去甲基化激活细胞增殖相关基因。甲基化修饰通过胞嘧啶碱基附加甲基基团抑制基因转录活性,而VC通过促进TET酶(ten-eleven translocation enzymes)介导的主动去甲基化过程解除这种抑制。TET酶将5-甲基胞嘧啶(5-mC)转化为5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC)的过程中,VC通过提供电子将Fe³⁺还原为Fe²⁺,维持TET酶持续活性。
基因组分析显示VC处理组存在10,138个低甲基化差异区域,12个关键增殖相关基因表达量提升1.6-75.2倍。施加TET抑制剂后上述效应逆转,确证VC通过TET介导的DNA去甲基化途径发挥作用。
该研究揭示VC通过激活生长修复相关的遗传通路促进皮肤再生,为老年人或皮肤损伤患者提供了强化皮肤自我修复能力的新策略。石上博士总结指出:"维生素C通过DNA去甲基化促进角质形成细胞增殖,这种机制使其成为治疗皮肤变薄(尤其是老年群体)的潜在疗法"。
本研究获得日本学术振兴会(JSPS)科研经费资助(项目号:19K05902)。
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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