脱细胞脂肪基质通过免疫微环境调控实现光老化皮肤再生:机制与临床转化研究

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:BMEF (BME Frontiers)

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  针对光老化皮肤治疗中免疫微环境调控不足的难题,上海交通大学医学院附属第九人民医院团队开展脱细胞脂肪基质(DAM)研究,发现其通过诱导M1向M2巨噬细胞极化、改善成纤维细胞功能,显著提升皮肤胶原密度和真皮厚度。该研究为兼具ECM补充与免疫调节功能的抗衰老策略提供新思路,发表于《BMEF》。

  

随着紫外线辐射(UVR)暴露增加,全球超过83%的成年人出现明显光老化症状,不仅导致皱纹和皮肤松弛,更可能诱发非黑色素瘤皮肤癌。光老化的核心病理特征是细胞外基质(ECM)降解和慢性炎症微环境形成,但现有临床手段如激光和填充剂主要针对结构修复,对免疫调控关注不足。上海交通大学医学院附属第九人民医院的研究团队在《BMEF》发表研究,创新性地利用脱细胞脂肪基质(DAM)同时解决ECM缺失和炎症微环境两大难题。

研究采用UVB照射构建小鼠光老化模型,通过酶免法、qRT-PCR和RNA-seq验证炎症微环境特征;利用物理-化学联合脱细胞技术制备DAM,保留胶原和糖胺聚糖(GAGs)等活性成分;通过CCK-8、免疫荧光和Transwell实验分析巨噬细胞极化及成纤维细胞功能;最后开发DAM功能化透明质酸(HA/DAM)水凝胶进行体内治疗评估。

UVB irradiation induces inflammatory microenvironment in skin photoaging

UVB照射8周后,小鼠真皮厚度减少46%,胶原I/III降解显著,促炎因子IL-1β和TNF-α表达升高2.3-3.1倍,而抗炎标志物Arg1下降68%。转录组分析显示"炎症反应"通路显著富集。

Preparation and characterization of DAM

冻融-乳化法制备的DAM保留天然ECM三维网络结构,DNA残留量<1%,胶原含量达冻干脂肪组织的4.32倍。扫描电镜显示其纤维孔径为50-100μm,利于细胞迁移。

DAM reverses M1 macrophage polarization and promotes M2 polarization

0.5 mg/ml DAM使LPS诱导的M1型巨噬细胞(iNOS+)比例从81.1%降至21.4%,同时M2型(CD206+)比例升至86.7%。qPCR证实DAM上调Arg1和TGF-β1表达3.2-4.8倍。

DAM enhances fibroblast function via macrophage CM

DAM诱导的巨噬细胞条件培养基(CM)使UVB损伤的成纤维细胞迁移能力提升2.1倍,ROS水平降低63%,同时COL1A1/COL3A1表达恢复至正常组85%。

DAM-functionalized hydrogel improves photoaged skin via immune remodeling

HA/DAM水凝胶注射4周后,真皮厚度增加217%,胶原密度提高3.8倍,M2巨噬细胞浸润比例达62.4%,显著优于单纯HA组(28.7%)。

该研究首次阐明DAM通过PI3K/Akt和NF-κB通路调控巨噬细胞极化,进而改善成纤维细胞功能的双机制。临床转化方面,DAM源自脂肪抽吸术废弃组织,伦理风险低,其与HA的复合水凝胶注射力<30N(27G针头),符合ISO 11040-4标准。未来需扩大样本验证长期效果,并探索在慢性伤口等领域的应用。这一发现为开发"结构-功能"双靶点抗衰老疗法奠定基础。

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