皮肤作为人体抵御外界威胁的第一道防线,随着年龄增长,其最外层的表皮逐渐变薄并失去保护能力。表皮中约90%的细胞是角质形成细胞,这些细胞起源于表皮深层,并向上迁移,最终形成皮肤的保护屏障。为了对抗衰老对皮肤的影响,大量研究表明,维生素C(VC)因其在皮肤健康和抗氧化方面的功效而备受关注。
近日,日本的研究人员发现,维生素C通过直接激活控制皮肤细胞生长和发育的基因,有助于增加皮肤厚度。他们的研究成果于2025年4月20日在线发表在《实验皮肤病学杂志》上,表明维生素C可能通过重新激活表皮更新的关键基因来恢复皮肤功能。
该研究由东京都老年医学与老年病研究所(TMIG)生物学与医学科学部副总裁石上昭仁博士领导,与北陆大学和乐敦制药株式会社合作完成。来自TMIG的佐藤彩美副教授(现任职于东洋大学)、北陆大学的佐藤康典副教授、木村俊之教授以及田中英树先生(现任职于福井大学医院),以及乐敦制药的Florence女士、桑野明里女士、佐藤康成先生和石井刚志先生共同参与了这项研究。
石上博士在谈到这项研究时表示:“维生素C似乎通过控制表皮细胞的生长,影响表皮的结构和功能。在这项研究中,我们调查了它是否通过表观遗传变化促进细胞增殖和分化。”
为了研究维生素C如何影响皮肤再生,研究团队使用了人类表皮等效模型——一种在实验室培养、高度模拟真实人类皮肤的模型。在此模型中,皮肤细胞表面暴露于空气中,同时从底部通过液体营养介质获取养分,以复制人类皮肤从底层血管吸收营养并暴露于外部环境的方式。
研究人员在该模型中分别应用浓度为1.0 mM和0.1 mM的维生素C,这与通常从血液运输到表皮的浓度相当。在评估其效果时,他们发现,在第七天,经维生素C处理的皮肤表现出更厚的表皮细胞层,而角质层(由死细胞组成的外层)未发生显著变化。到了第14天,内层变得更厚,而外层则变得更薄,这表明维生素C促进了角质形成细胞的形成和分裂。经维生素C处理的样本显示细胞增殖增加,表现为Ki-67阳性细胞数量增多——这是活跃分裂细胞核中存在的一种蛋白标志物。
重要的是,该研究揭示了维生素C通过重新激活与细胞增殖相关的基因,帮助皮肤细胞生长。它通过促进DNA去甲基化实现这一目标。当DNA被甲基化时,甲基基团附着在胞嘧啶碱基上,阻止DNA转录或读取,从而抑制基因活性。相反,通过促进DNA去甲基化,维生素C能够增强基因表达,帮助细胞生长、繁殖和分化。
研究还表明,维生素C通过维持TET酶(ten-eleven translocation enzymes,即“十-十一易位酶”)的功能支持主动DNA去甲基化,这些酶负责调控基因活动。这些酶将5-甲基胞嘧啶(5-mC)转化为5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC),在这个过程中,Fe²⁺被氧化为Fe³⁺。维生素C通过捐赠电子将Fe³⁺还原为Fe²⁺,从而维持TET酶的活性,使DNA去甲基化得以持续进行。
研究人员进一步发现,在经维生素C处理的皮肤中,有超过10,138个低甲基化的差异甲基化区域,并观察到12个关键增殖相关基因的表达量增加了1.6至75.2倍。当应用TET酶抑制剂时,这些效果被逆转,证实了维生素C通过TET介导的DNA去甲基化发挥作用。
这些发现揭示了维生素C如何通过触发与生长和修复相关的基因通路,促进皮肤更新。这表明维生素C可能特别有助于老年人或皮肤受损、变薄的人群,增强皮肤自然再生和强化的能力。
石上博士总结道:“我们发现,维生素C通过DNA去甲基化促进角质形成细胞增殖,从而使皮肤增厚,这为治疗变薄的皮肤,特别是老年人的皮肤提供了希望。”
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