科学家反向aging-associated皮肤皱纹和脱发的小鼠模型

皮肤起皱纹和脱发是衰老的标志。如果他们可以逆转吗?

Keshav辛格博士和他的同事们所做的,在一个小鼠模型在伯明翰阿拉巴马大学的发展。当一个基因突变导致线粒体功能障碍是诱导,鼠标发展皱纹皮肤和广泛,可见头发在几周内损失。当线粒体功能恢复通过关闭的基因负责线粒体功能障碍,鼠标返回光滑的皮肤和厚厚的皮毛,和一个健康的老鼠相同的年龄。

“据我们所知,这个观察是前所未有的,”辛格说,阿拉巴马大学医学院的遗传学教授。

重要的是,一个核基因的突变,这是影响线粒体功能,微小的细胞器被称为细胞的强国。大量的线粒体在细胞产生90%的化学能量细胞生存所需要的。

在人类中,线粒体功能老化时,下降和线粒体功能障碍可以与年龄相关的疾病。线粒体DNA的损耗也涉及人类线粒体疾病,心血管疾病,糖尿病,与年龄有关的神经疾病和癌症。

“这老鼠模型,”辛格说,“应该提供一个前所未有的机遇发展的预防性和治疗性药物开发策略来增强线粒体功能治疗aging-associated皮肤和头发病理学和其他人类疾病中,线粒体功能障碍中起着重要作用。”

时诱导的突变小鼠模型强力霉素抗生素添加到食物或饮用水。这导致损耗的线粒体DNA,因为酶复制DNA变得不活跃。

在4周时,老鼠的灰色头发,头发密度,减少脱发,减缓运动和嗜睡,让人想起自然衰老变化。皮肤起皱纹被诱导突变的四到八周后,和女性比男性更严重的皮肤皱纹。

显著,脱发,皮肤起皱纹可以逆转通过关闭的突变。下面的照片显示脱发强力霉素诱导的,两个月后皮肤起皱纹,和鼠标强力霉素后一个月后停止,让枯竭的线粒体DNA的修复。

小变化在其他器官诱导突变时,表明一个重要的角色在皮肤比其他组织线粒体。

极为相似的皮肤起皱纹显示变化的内在和外在aging-intrinsic老化是自然老化的过程,和外在老化是影响老化的外部因素的影响,如皮肤皱纹过多开发从光照或长期吸烟。

在细节中,诱发突变小鼠的皮肤显示数字的增加皮肤细胞,外层的异常增厚,功能失调的毛囊和增加炎症,似乎有助于皮肤病理。这些是类似于人类外在老化的皮肤。枯竭的线粒体DNA的老鼠还显示改变的四个aging-associated标记细胞的表达,类似于内在老化。

皮肤还显示中断之间的平衡型基质金属蛋白酶酶及其组织抑制剂的平衡这两个需要保持皮肤的胶原纤维,防止起皱。

线粒体的诱发突变小鼠线粒体DNA含量减少,线粒体基因表达改变,和不稳定的大型复合体的线粒体氧化磷酸化。

逆转突变的恢复线粒体功能病理,以及皮肤和头发。这表明,线粒体是可逆的监管机构的皮肤衰老和脱发,观察辛格称之为“令人惊讶”。

“这表明表观遗传机制mitochondria-to-nucleus相声必须发挥重要作用恢复正常皮肤和头发的表型,”辛格说,他有一个中等UAB病理被任命为教授。“需要进一步的实验来确定表型变化,其他器官也可以逆转mitrochondrial DNA修复的野生型水平。”