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◎ 科技日报记者 张佳星

神仙水、膨膨水、极光水……减龄神器的新概念一轮又一轮；

抗蓝光、三重抗皱、密集修护……这些功能里哪个最给力？

无论轻熟女还是白骨精，弄潮女性一茬接一茬，她们最关心的问题却总是那个——如何变年轻、究竟是什么决定了年轻？

11月25日，我国科学家在《发育细胞》杂志上发表的研究工作用目前精度最高的生物技术对这个关键的问题进行了解答。

“我们对35678个眼睑皮肤细胞进行了单细胞测序，获得了大量的测序数据，大约有530个GB。”论文通讯作者之一、中国科学院北京基因组研究所张维绮告诉科技日报记者，中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组与中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组通过分析高精度的单细胞测序技术获得的基因表达数据等，研究团队最终从上万个细胞中找到了年轻皮肤细胞与衰老皮肤细胞在分子水平上的区别，锁定了谁是决定“年轻与否”的关键因子。

它被AI用来识别年龄、吐出衰老的秘密

在护肤品中，“眼霜”始终肩负着抗衰老、除皱、去细纹等功能，这是有道理的。

“在全身的皮肤中，脸部皮肤的衰老是非常明显的，大家显而易见。”张维绮解释，而在衰老的过程中，眼睑又最为明显。

可见，眼睑皮肤的衰老是全身衰老的“先锋队”和“缩影”。

如果说“眼霜”的存在有些商业或者主观的成分，那么人工智能的选择则更客观地表明，眼睑的衰老机制，是衰老干预必须攻下的“重要关口”。

“有研究表明，AI人脸识别的模型中就包括了眼部皮肤的识别模型，这种模型通过脸识别的方法，能够较为精确地预测人的年龄。”张维绮说。

正因为如此，研究团队在诸多人体细胞中，选择了人类的眼睑细胞作为研究对象。

“我们的样本来自整形医院的重睑术。”张维绮说，这使得关于衰老的研究能够在人体细胞上直接进行，而此前的大部分研究是基于实验动物的研究，难以准确揭示人体内衰老的规律。

获得年轻、中年和年老的、三个有代表时期的人眼睑皮肤样品花费了团队很长时间，“通过传统的染色方法，我们证明这些皮肤细胞是存在明显年龄区别的。”张维绮说，3个年龄段的细胞在表皮厚度、真皮胶原密度等方面都有一系列的增龄变化。

对35678个眼睑皮肤细胞进行单细胞测序

当细胞准备就绪，符合研究的要求，接下来的操作就是针对一个一个单独的细胞完成的。

近些年，单细胞测序技术的精度日益提高，人们能够通过该技术了解一个小细胞中发生了什么。

把这些细胞集合到一起之后就汇成了一个涵盖了细胞所有基因表达情况的“图谱”。

“图谱”是每个细胞的信息大数据组成，任何一个细胞的“异动”都能够感知。

单细胞技术可以透彻“摸底”人皮肤衰老过程中的细胞和分子水平的改变，研究人员进而绘制出了不同年龄段的多种皮肤细胞类型的基因表达图谱。

“包括表皮基底细胞、有棘细胞、颗粒细胞、黑色素细胞、真皮细胞等在内的各种皮肤细胞都有自己的一个‘画像’。”张维绮说，就像每个人都有的大数据画像，只是细胞是通过它的分子表达来“画像”。

比如这个细胞爱表达某个基因，而那个细胞表达的另一个基因水平更高。

“我们发现，富含表皮干细胞的表皮基底细胞在人和人之间是差异最大的。”张维绮说，干细胞的状态与“年轻态”密切相关，表皮基底细胞也因为具有较高的异质性被分为6个细胞亚群。

一个令“不惑”年龄女性忧虑的结果是，数据分析显示：中年组（40岁以上）与老年组（70岁左右）的皮肤有更为相似的转录组特征，年轻组（20岁左右）的皮肤细胞特性明显不同。

“这表明，眼部皮肤在中年时期已经发生了显著的‘衰老化’，尽管看不出来，但是基因表达的特征已经‘衰老化’。”张维绮说，具体表现在多种衰老皮肤细胞的基因表达呈现出DNA修复能力降低、生物大分子损伤的增加等。

“可见，光损伤和慢性炎症可能是眼部皮肤衰老的重要诱因。”张维绮说。

验证！找到最关键的“减龄”路径

这是在国际上首次报道了人类眼部皮肤衰老的单细胞转录组图谱，为了让学界认可其中“划重点”的与衰老相关的症状，科学研究还需要完整的闭环验证。

“我们在实验用的细胞的单细胞图谱中看到某些表达下调了，那么这些事件有没有发生在其他的人身上呢。”张维绮说，为此团队又设计验证用的引物、试剂等，通过显色的方法证明，随着衰老的加剧，同样的变化也发生在其他13人的眼睑样本中。

经过生物信息数据的挖掘和反向验证，研究团队发现基底细胞中的KLF6和真皮成纤维细胞中的HES1这两种生长控制转录因子的下调是引发皮肤衰老的驱动力。

进一步的结果需要新的反向验证！

“我们分别在所培养的细胞中，阻止了KLF6和HES1的表达，结果表明这些细胞的衰老被加速，而反过来激活表达却能够延缓细胞衰老。”张维绮说。

那么，有没有方便可用的小分子物质能够延缓细胞衰老呢？

由于有了基因变化的标记，研究团队就能够判断细胞的年轻和年老。

有了“标尺”，团队在体外培养了眼睑皮肤细胞，并使用了生物活性小分子库中的不同物质对它进行“影响”，看哪种物质能够延缓衰老。

“我们尝试了维生素C、二甲双胍、槲皮素等不同的小分子，最终天然化合物槲皮素表现得最为稳定和高效，细胞水平上的不同实验证明了它能够延缓人真皮成纤维细胞的衰老。”张维绮说，进一步的机制研究仍在进行中。

来源：科技日报

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