С возрастом многое в организме человека меняется, в том числе и способность кожи к регенерации. Возрастной коже труднее справляться с заживлением ран, однако молекулярные и клеточные механизмы, лежащие в основе процесса заживления, в значительной степени были неизвестны. Теперь же японские ученые определили механизм, объясняющий, почему это происходит, а также возможность его исправления. Работа была опубликована в октябре 2021 г. в Journal of Cell Biology. Исследователи из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) показали способность стволовых клеток кожи восстанавливать кожу после травмы и предположили, что это связано с их способностью двигаться к месту повреждения. Стволовые клетки кожи, также известные как стволовые клетки кератиноцитов, отвечают за регенерацию кожи и закрытие ран посредством процесса, называемого реэпителизацией. «Эксперименты с визуализацией в реальном времени и компьютерным моделированием показали, что подвижность стволовых клеток кожи человека связана с их пролиферативным и регенеративным потенциалом, а старые стволовые клетки кожи имеют значительно сниженную подвижность», – отмечает Дайсуке Нанба, ведущий автор исследования. Чтобы понять механизмы, лежащие в основе снижения подвижности старых стволовых клеток, исследователи сравнили способность к заживлению ран и пролиферации стволовых клеток кожи, полученных от молодых мышей (12 недель) и старых мышей (возраст 19–25 месяцев). Эксперименты показали, что специфическая молекула – EGFR (рецептор эпидермального фактора роста) управляет подвижностью стволовых клеток кожи и что передача сигналов EGFR снижена в старых стволовых клетках. EGFR действует, предотвращая деградацию определенного типа коллагена, COL17A1, который необходим для удерживания слоев кожи вместе. Интересно, что COL17A1 координирует движение стволовых клеток кожи в направлении места повреждения, регулируя сети актиновых и кератиновых филаментов в клетках. Исследователи обнаружили, что с возрастом происходит снижение передачи сигналов EGFR, что приводит к снижению уровня COL17A1 и подвижности стволовых клеток кожи, а значит, и их способности к реэпителизации. С возрастом снижение способности кожи к заживлению ран связано с развитием так называемых хронических незаживающих осложнений, таких как диабетические язвы и пролежни. «Хотя дальнейшие исследования все еще необходимы, стабилизация COL17A1 путем регулирования его протеолиза – перспективный терапевтический подход для предотвращения снижения регенерации кожи, наблюдаемого с возрастом, что часто приводит к серьезным проблемам, таким как язвы», – говорит Эми Нисимура, один из авторов работы. Проведенное исследование проливает дополнительный свет на механизмы, лежащие в основе заживления ран, и может привести к разработке новых терапевтических методов лечения для улучшения регенеративной способности кожи.

Источник: Daisuke Nanba, Fujio Toki, Kyosuke Asakawa, Hiroyuki Matsumura, Ken Shiraishi, Koji Sayama, Kyoichi Matsuzaki, Hiroshi Toki, Emi K. Nishimura. EGFR-mediated epidermal stem cell motility drives skin regeneration through COL17A1 proteolysis. Journal of Cell Biology, 2021; 220 (11) DOI: 10.1083/jcb.202012073