哺乳动物的皮肤分成表皮和真皮两层，中间由一种轻薄的胞外蛋白——基膜负责连接。其中，表皮细胞会持续更新，新细胞来源于表皮干细胞以及表皮更深处的祖细胞。这些干细胞会通过一种特定分化的多蛋白结构——半桥粒附着在基膜上。通常，表皮干细胞会不断复制、分化，产生新细胞取代受损的老细胞，这一更新有利于维持皮肤的年轻。但是随着年龄的增长，干细胞会慢慢耗竭，再生能力衰退，皮肤也会随之衰老。
最近，来自日本东京医科齿科大学的研究者提出：皮肤得以保持年轻、完整，归因于干细胞间的“良性竞争”，促成这一竞争的关键在于一种胶原蛋白：COL17A1。COL17A1驱动的干细胞间竞争对于维持小鼠皮肤的“年轻态”至关重要，但是随着时间的推移，这种竞争也会导致皮肤老化。这一研究成果发表在《自然》杂志上。

研究者以小鼠尾巴为研究样本，研究了“干细胞间竞争”在小鼠尾部皮肤老化中的作用，小鼠尾巴上的皮肤与人类皮肤有很多共同点，而且老化的方式也类似。研究表明，皮肤干细胞间竞争由胶原蛋白COL17A1驱动，而COL17A1的表达随着年龄的增长而下降。他们观察发现，COL17A1的表达在不同干细胞间存在差异，COL17A1表达水平较高的干细胞会牢固地锚定于基底膜，且会将附近COL17A1表达水平较低的细胞排挤出去。这样的细胞间竞争有助于维持皮肤的整体结构和完整性。但是，COL17A1的表达会随年龄增长而下降，也会因为应激（如氧化、紫外线辐射）而下降。最终，所有干细胞中的COL17A1表达水平都下降，皮肤随之老化。在确定COL17A1的重要性之后，研究团队试图寻找“刺激”它的方法，也就是寻找启动皮肤抗衰老的关键化合物，最后研究者鉴定出了两种能维持人体角化细胞内COL17A1表达的化合物——Y27632和夹竹桃麻素，证实它们可以诱导COL17A1的表达，而且能够促进小鼠皮肤伤口的愈合。这一发现意味着，这两类化合物有望在促进皮肤再生、对抗衰老上发挥潜能。

这项研究结果揭示了COL17A1胶原蛋白通过促进干细胞“竞争”，从而维持皮肤组织的完整和健康。但是，衰老的过程会让COL17A1水平降低、耗尽，这会让较弱的细胞有生存机会，从而让皮肤状态变差，更容易受损且愈合较慢。当然，这些结果都来自动物试验，尚属“原理论证”，并不是胶原蛋白的“软宣传”。对于皮肤老化的根本原因，许多科研人员仍在前线孜孜不倦地研究着，我们期待未来能有更多的前沿进展，早日解开这些困扰我们的未解之谜。（作者：李伟）  

参考文献：Nature 2019,568:344-369