Старение кожи, ассоциированное с инволюционными изменениями фибробластического дифферона и внеклеточного матрикса дермы

Зорина А.И.

ПАО «Институт стволовых клеток человека», ООО «Скинцел» (Сколково)

ORCID: 0000-0001-5016-3201

Зорин В.Л.

ПАО «Институт стволовых клеток человека», ООО «Скинцел» (Сколково)

ORCID: 0000-0001-9481-4061

Копнин П.Б.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина»

ORCID: 0000-0002-2078-4274

Устюгов А.Ю.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова»

ORCID: 0000-0002-4598-1194

Мантурова Н.Е.

ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России;
Институт пластической хирургии и косметологии

SPIN РИНЦ: 5232-0412
Scopus AuthorID: 55461712100
ORCID: 0000-0003-4281-1947

Старение кожи, ассоциированное с инволюционными изменениями фибробластического дифферона и внеклеточного матрикса дермы

Авторы:

Зорина А.И., Зорин В.Л., Копнин П.Б., Устюгов А.Ю., Мантурова Н.Е.

Подробнее об авторах

Журнал: Клиническая дерматология и венерология. 2023;22(3): 338‑345

DOI: 10.17116/klinderma202322031338

Загрузок: 2

Связаться с автором

Оглавление

Как цитировать:

Зорина А.И., Зорин В.Л., Копнин П.Б., Устюгов А.Ю., Мантурова Н.Е. Старение кожи, ассоциированное с инволюционными изменениями фибробластического дифферона и внеклеточного матрикса дермы. Клиническая дерматология и венерология. 2023;22(3):338‑345.
Zorina AI, Zorin VL, Kopnin PB, Ustyugov AYu, Manturova NE. Skin aging associated with involutional changes in fibroblastic differon and extracellular matrix of the dermis. Russian Journal of Clinical Dermatology and Venereology. 2023;22(3):338‑345. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/klinderma202322031338

Доказательная гастроэнтерология: pro et contra

Актуальные вопросы педиатрической практики

Использование инфографики авторами научных работ

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Клеточная терапия в кардиологии: время надежд. Кардиологический вестник. 2023;(4):7-18

В процессе старения в коже развивается 2 типа фундаментальных молекулярных механизмов, один из которых связан с основной клеточной популяцией дермы — фибробластами, их количеством и функциональной активностью, второй — с нарушением гомеостаза внеклеточного матрикса (ВКМ) дермы и его основного структурного компонента — коллагена. С возрастом в популяции дермальных фибробластов наблюдается уменьшение численности клеток, связанное в первую очередь с истощением пула клеток-предшественников фибробластов. Это приводит к снижению регенеративного потенциала кожной ткани. Вместе с этим происходят нарушения структуры, качества и функционирования ВКМ дермы, связанные с его ультраструктурными, морфометрическими, механическими и конформационными изменениями, которые влекут нарушение функционирования дермальных фибробластов. Последнее способствует формированию положительной обратной связи, стимулирующей дальнейшую деградацию ВКМ. Все эти деструктивные процессы образуют замкнутый круг, способствующий постоянному прогрессированию старения кожи. В настоящей статье представлены клеточные и молекулярные механизмы развития данных процессов, исследование и понимание которых чрезвычайно важно, поскольку открывает путь для грамотного решения и поиска новых подходов к решению крайне актуальной сегодня проблемы старения кожи.

Ключевые слова:

фибробласты

мезенхимальные стволовые клетки

внеклеточный матрикс дермы

сенесцентные дермальные фибробласты

старение кожи

Авторы:

Зорина А.И.

ПАО «Институт стволовых клеток человека», ООО «Скинцел» (Сколково)

ORCID: 0000-0001-5016-3201

Зорин В.Л.

ПАО «Институт стволовых клеток человека», ООО «Скинцел» (Сколково)

ORCID: 0000-0001-9481-4061

Копнин П.Б.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина»

ORCID: 0000-0002-2078-4274

Устюгов А.Ю.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова»

ORCID: 0000-0002-4598-1194

Мантурова Н.Е.

SPIN РИНЦ: 5232-0412
Scopus AuthorID: 55461712100
ORCID: 0000-0003-4281-1947

Дата поступления:

12.10.2022

Дата принятия в печать:

30.03.2023

Список литературы:

Sole’-Boldo L, Raddatz G, Schu¨ tz S, et al. Single-cell transcriptomes of the human skin reveal age-related loss of fibroblast priming. Commun Biol. 2020;3:188.
Varani J, Dame M, Rittie’ L, et al. Decreased collagen production in chronologically aged skin: Roles of age-dependent alteration in fibroblast function and defective mechanical stimulation. Am J Pathol. 2006;168:1861-1868.
Sorrell M, Caplan AI. Fibroblasts — a diverse population at the center of it all. Int Rev Cell Molec Biol. 2009;276:161-214.
Gunin AG, Petrov VV, Golubtzova NN, et al. Age-related changes in angiogenesis in human dermis. Exp Gerontology. 2014;55:143-151.
Mine S, Fortunel NO, Pageon H, et al. Aging Alters Functionally Human Dermal Papillary Fibroblasts but Not Reticular Fibroblasts: A New View of Skin Morphogenesis and Aging. PLoS ONE. 2008;3(12):1-13.
Driskell RR, Watt FM. Understanding fibroblast heterogeneity in the skin. Trend Cell Biol. 2015;25:92-99.
Ren R, Ocampo A, Liu G-H, et al. Regulation of stem cell aging by metabolism and epigenetics. Cell Metab. 2017;26:460-474.
Sameri S, Samadi P, Dehghan R, et al. Stem cell aging in lifespan and disease: a state-of-the-art review. Curr Stem Cell Res Therapy. 2020;15:362-378.
Jung Y, Brack AS. Cellular mechanisms of somatic stem cell aging. Curr Topics Dev Biol. 2014;107:405-438.
McHugh D, Gil J. Senescence and aging: Causes, consequences, and therapeutic avenues. Cell Biol. 2018;217(1):65-77.
Lopez-Otin C, Blasco MA, Partridge L, et al. The hallmarks of aging. Cell. 2013;153:1194-1217.
Jenkins G. Molecular mechanisms of skin ageing. Mechanisms of Ageing and Development. Mech Ageing Dev. 2002;123:801-810.
Rossi DJ, Jamieson CH, Weissman IL. Stems cells and the pathways to aging and cancer. Cell. 2008;132:681-696.
Kim DE, Dolle’ MET, Vermeij WP, et al. Deficiency in the DNA repair protein ERCC1 triggers a link between senescence and apoptosis in human fibroblasts and mouse skin. Aging Cell. 2020;19(3):e13072.
Cristofalo VJ, Pignolo RJ. Replicative senescence of human fibroblast-like cells in culture. Physiol Rev. 1993;73:617-638.
Sharpless NE, DePinho RA. How stem cells age and why this makes us grow old. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007;8:703-713.
Jones DL, Wagers AJ. No place like home: anatomy and function of the stem cell niche. Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9:11-21.
Schumacher B, Pothof J, Vijg J, Hoeijmakers JHJ. The central role of DNA damage in the ageing process. Nature. 2021;592:695-703.
Cinat D, Coppes RP, Barazzuol L. DNA Damage-Induced Inflammatory Microenvironment and Adult Stem Cell Response. Front Cell Dev Biol. 2021;9:729136.
Wlaschek M, Maity P, Makrantonaki E, Scharffetter-Kochanek K. Connective tissue and fibroblast senescence in skin aging. J Invest Dermatol. 2021; 141:985-992.
Rinnerthaler M, Bischof J, Streubel M, et al. Oxidative stress in aging human skin. Biomolecules. 2015;5(2):545-589.
Poljsak B, Milisav I. The neglected significance of «antioxidative stress». Oxidative Med Cell Longev Article. 2012;2012:480895.
Зорина А.И., Деев Р.В., Зорин В.Л. и др. Старение кожи, опосредованное фибробластами. Возможности терапевтической коррекции. Экспериментальная и клиническая дерматокосметология. 2011;5:43-51.
Прошкина Е.Н., Соловьев И. А., Шапошников М. В., Москалев А. А. Ключевые молекулярные механизмы старения, биомаркеры и потенциальные интервенции. Молекулярная биология. 2020;54(6):883-921.
Beausejour CM, Krtolica A, Galimi F, et al. Reversal of human cellular senescence: roles of the p53 and p16 pathways. EMBO J. 2003;22:4212-4222.
Reynolds JC, Bwiza CP, Lee C. Mitonuclear genomics and aging. Hum Genet. 2020;139:381-399.
Fitsiou E, Pulido T, Campisi J, et al. Cellular senescence and the senescence-associated secretory phenotype as drivers of skin photoaging. J Invest Dermatol. 2020;141:1119-1126.
Grune T. Oxidized protein aggregates: formation and biological effects. Free Radic Biol Med. 2020;150:120-124.
Calcinotto A, Kohli J, Zagato E, et al. Cellular senescence: aging, cancer, and injury. Physiol Rev. 2019;99:1047-1078.
Yosef R, Pilpel N, Tokarsky-Amiel R, et al. Directed elimination of senescent cells by inhibition of BCL-W and BCL-XL. Nat Commun. 2016;7:11190.
Gorgoulis V, Adams PD, Alimonti A, et al. Cellular Senescence: Defining a Path Forward. Cell. 2019;179:814-827.
Borghesan M, Fafián-Labora J, Eleftheriadou O, et al. Small Extracellular Vesicles Are Key Regulators of Non-cell Autonomous Intercellular Communication in Senescence via the Interferon Protein IFITM3. Cell Reports. 2019;27(13):3956-3971.
Wang AS, Dreesen O. Biomarkers of cellular senescence and skin aging. Front Genet. 2018;9:247.
Wiggins KA, Clarke MCh. Senescence utilises inflammatory caspases to drive the SASP. Aging. 2019;11(12):3891-3892.
Kale A, Sharma A, Stolzing A, et al. Role of immune cells in the removal of deleterious senescent cells. Immun Ageing. 2020;17:16.
Lee Y, Choi S, Roh WS, et al. Cellular Senescence and Inflammaging in the Skin Microenvironment. Int J Mol Sci. 2021;22(8):3849.
da Silva PFL, Ogrodnik M, Kucheryavenko O, et al. The bystander effect contributes to the accumulation of senescent cells in vivo. Aging Cell. 2019; 18(1):e12848.
Rittié L, Fisher GJ. UV-light-induced signal cascades and skin aging. Ageing Res Rev. 2002;1:705-720.
Fisher G, Varani J, Voorhees J Varani J, Voorhees J. Looking older: Fibroblast Collapse and Therapeutic Implications. Arch Dermatol. 2008;144(5): 666-672.
Kim SH, Turnbull J, Guimond S. Extracellular matrix and cell signalling: the dynamic cooperation of integrin, proteoglycan and growth factor receptor. J Endocrinol. 2011;209:139-151.
Quan T, Little E, Quan H, et al. Elevated matrix metalloproteinases and collagen fragmentation in photodamaged human skin: impact of altered extracellular matrix microenvironment on dermal fibroblast function. J Invest Dermatol. 2013;133:1362-1366.
Megan Cole A, Quan T, Voorhees J, Fisher G. Extracellular matrix regulation of fibroblast function: redefining our perspective on skin aging. J Cell Communication and Signaling. 2018;12:35-43.
Rittie’L, Fisher GJ. Natural and Sun-Induced Aging of Human Skin. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015;5(1):a015370.
Quan T, Shao Y, He T, et al. Reduced expression of connective tissue growth factor (ctgf/ccn2) mediates collagen loss in chronologically aged human skin. J Invest Dermatol. 2010;130: 415-424.
Quan T, He T, Kang S, et al. Solar ultraviolet irradiation reduces collagen in photoaged human skin by blocking transforming growth factor-b type II receptor/Smad signaling. Am J Pathol. 2004;165:741-751.
Quan TH, He TY, Shao Y, et al. Elevated cysteine-rich 61 mediates aberrant collagen homeostasis in chronologically aged and photoaged human skin. Am J Pathol. 2006;169(2):482-490.
Singh K, Maity P, Krug L, et al. Superoxide anion radicals induce igf-1 resistance through concomitant activation of ptp1b and pten. EMBO Mol Med. 2015;7:59-77.
Fournet M, Bonte F, Desmouliere A. Glycation damage: a possible hub for major pathophysiological disorders and aging. Aging Dis. 2018;9:880-900.
Ahmed T, Nash A, Ken C, et al. Combining nano-physical and computational investigations to understand the nature of «aging» in dermal collagen. Int J Nanomedicine. 2017;12:3303-3314.
Reigle K, Di Lullo G, Turner K, et al. Non-enzymatic glycation of type I collagen diminishes collagen-proteoglycan binding and weakens cell adhesion. J Cell Biochem. 2008;104(5):1684-1698.
Fisher G, Kang S, Varani J, et al. Mechanism of photoaging and chronological skin aging. Arch Dermatol. 2002;138:1462-1467.
Fisher GJ, Quan T, Purohit T, et al. Collagen fragmentation promotes oxidative stress and elevates matrix metalloproteinase-1 in fibroblasts in aged human skin. Am J Pathol. 2009;174:101-114.
Gasek NS, Kuchel GA, Kirkland JL, et al. Strategies for targeting senescent cells in human disease. Nature Aging. 2021;1:870-879.
Fafián-Labora JA, O’Loghlen A. NF-κB/IKK activation by small extracellular vesicles within the SASP. Aging Cell. 2021;1-16.
Di Micco R, Krizhanovsky V, Baker D, d’Adda di Fagagna F. Cellular senescence in ageing: from mechanisms to therapeutic opportunities. Nat Rev Mol Cell Biol. 2021;22(2):75-95.
Fedintsev A, Moskalev A. Stochastic non-enzymatic modification of long-lived macromolecules — A missing hallmark of aging. Age Research Reviews. 2020;62:101097.

Закрыть метаданные