晚期糖化終末產(chǎn)物（AGEs）是由蛋白質(zhì)或脂質(zhì)與糖（如葡萄糖和核糖）通過(guò)非酶糖化反應(yīng)形成的，是公認(rèn)與自然老化相關(guān)機(jī)制之一。皮膚生物學(xué)研究認(rèn)為，糖化作用對(duì)與真皮基質(zhì)分子影響皮膚老化的硬化有關(guān)，可能是由改變分子間交聯(lián)所致；有研究在糖尿病和老化皮膚中檢測(cè)到AGEs蓄積。有文獻(xiàn)報(bào)道，AGE沉積可使皮膚生物化學(xué)特性和功能均發(fā)生變化。AGEs通過(guò)改變細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)，可影響皮膚自穩(wěn)態(tài)和皮膚常駐細(xì)胞的功能。

AGE具有結(jié)合特異性膜蛋白能力，其中最著名且研究最多的為RAGE（AGE受體），該受體除了能與AGE結(jié)合，還能與參與炎癥反應(yīng)的S100蛋白、HMGB?1和Mac?1相互作用。AGE?RAGE結(jié)合可引起一種循環(huán)激活作用，即導(dǎo)致炎癥性NFκB誘導(dǎo)的活化與RAGE上調(diào)之間的交互對(duì)話。這種激活作用可以增加促炎和促纖維化細(xì)胞因子和趨化因子的基因轉(zhuǎn)錄。角質(zhì)形成細(xì)胞除外，RAGE可在不同類型的真皮細(xì)胞中表達(dá)，包括單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、系膜細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。有文獻(xiàn)報(bào)道，在應(yīng)對(duì)AGE修飾的細(xì)胞外基質(zhì)時(shí)，成纖維細(xì)胞或角質(zhì)形成細(xì)胞低表達(dá)RAGE，這些細(xì)胞能夠表達(dá)其他AGE受體（如CD36）。其他AGE受體，如A類清道夫受體（SRA）；可在樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)。還有研究指出，SRA與RAGE之間存在交互作用，兩種受體之間的拮抗在糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了作用。SRA過(guò)表達(dá)可抑制RAGE誘導(dǎo)的MAPK信號(hào)通路。反之，在缺乏SRA情況下，巨噬細(xì)胞中RAGE的激活有利于促炎反應(yīng)出現(xiàn)。

當(dāng)皮膚內(nèi)穩(wěn)態(tài)被破壞時(shí)，外周血中CD14+單核細(xì)胞進(jìn)入真皮并分化為樹突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。根據(jù)局部環(huán)境，這些細(xì)胞極化為促炎功能的M1巨噬細(xì)胞（CD68high）或具有組織重構(gòu)、抗炎功能的M2巨噬細(xì)胞（CD163+、CD68low）。目前已經(jīng)重新審視了常駐皮膚免疫細(xì)胞在皮膚內(nèi)穩(wěn)態(tài)中的作用，而該研究則旨在探討老化進(jìn)程中糖化作用與皮膚免疫細(xì)胞之間可能的相互作用。除了有研究報(bào)道AGEs具有延遲單核細(xì)胞凋亡，并誘導(dǎo)單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞形態(tài)分化的作用之外，關(guān)于皮膚環(huán)境中AGEs參與單核細(xì)胞分化進(jìn)程的相關(guān)報(bào)道尚少。

為了解決這一問(wèn)題，該研究整合了外周血CD14+單核細(xì)胞的體外重建全層皮膚模型（簡(jiǎn)稱“重建皮膚模型”）中，探討了糖化的真皮細(xì)胞外基質(zhì)對(duì)單核細(xì)胞分化的影響，即為了應(yīng)對(duì)環(huán)境條件的變化，單核細(xì)胞可能分化為樹突細(xì)胞（BDCA1/CD1c、DC?LAMP/CD208）或巨噬細(xì)胞（DC?SIGH/CD209、CD68、CD163），并特別關(guān)注了巨噬細(xì)胞的極化分型。為了評(píng)價(jià)糖化基質(zhì)條件下重建皮膚模型的生物學(xué)相關(guān)性，該研究對(duì)兩個(gè)不同年齡組（年輕組，18～25歲；老年組，70～75歲）女性的日光防護(hù)部位皮膚活檢樣本的糖化狀態(tài)和樹突細(xì)胞或巨噬細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行了分析。

該研究在重建皮膚模型中首次證實(shí)，AGEs的存在可能是促進(jìn)樹突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分化的重要因素亦影響炎癥過(guò)程。

一、材料和方法

（詳見原文）

二、結(jié)果

1.在單核細(xì)胞存在的條件下，真皮等效物及重建全層皮膚模型形態(tài)和糖化作用的影響：該研究分別對(duì)真皮等效物和重建皮膚模型的形態(tài)學(xué)進(jìn)行了觀察。組織學(xué)檢查結(jié)果顯示，使用預(yù)糖化膠原蛋白構(gòu)建的真皮等效物的形態(tài)與非糖化膠原蛋白構(gòu)建的真皮等效物存在輕微差異，前者的膠原纖維特征更為明顯。在真皮中，膠原蛋白沒(méi)有被糖化修飾時(shí)，單核細(xì)胞保持球形狀態(tài)。相反，當(dāng)存在糖化膠原蛋白時(shí)，單核細(xì)胞似乎失去了它們的圓形結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出細(xì)長(zhǎng)外觀，這種形態(tài)的變化與表皮是否存在無(wú)關(guān)。在非糖化修飾或糖化修飾的膠原蛋白構(gòu)建的真皮等效物中，無(wú)論單核細(xì)胞是否存在，重建皮膚模型的表皮形態(tài)和厚度均無(wú)變化。使用特異性抗體可以在糖化的重建皮膚模型的真皮明確地鑒定出CML AGE，但在非糖化時(shí)不能發(fā)現(xiàn)。

2.真皮AGEs增強(qiáng)重建的全層皮膚模型內(nèi)單核細(xì)胞的分化：免疫檢測(cè)結(jié)果顯示，如同在正常皮膚一樣，在重建皮膚模型的真皮中均能夠觀察到被添加的CD45+和CD14+細(xì)胞。在缺乏糖化作用情況下，可以觀察到有限的CD14+單核細(xì)胞分化為樹突樣細(xì)胞（BDC1a+、DC?LAMP+）或巨噬細(xì)胞樣細(xì)胞（CD14+、DC?SIGN+、CD68+、CD163+）。而伴隨著糖化作用，CD14+單核細(xì)胞，BDC1a+、DC?LAMP+樹突細(xì)胞，以及 DC?SIGN+、CD68+和CD163+巨噬細(xì)胞數(shù)量增加。無(wú)論在糖化或非糖化狀態(tài)下，重建的全層皮膚模型單位內(nèi)CD45+細(xì)胞數(shù)量占比約為15～20%時(shí)，除了DC?SIGN之外（趨向而非統(tǒng)計(jì)學(xué)意義），所有其他待檢測(cè)的細(xì)胞數(shù)在糖化和非糖化狀態(tài)下的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。此外，在表皮內(nèi)未檢測(cè)到陽(yáng)性細(xì)胞。該結(jié)果表明，糖化狀態(tài)的確有助于血單核細(xì)胞分化為重建皮膚模型真皮中樹突細(xì)胞和（或）巨噬細(xì)胞。

3.真皮內(nèi)巨噬細(xì)胞數(shù)量隨年齡的增長(zhǎng)而增加：對(duì)年輕人和老年人組的皮膚活檢樣本進(jìn)行對(duì)比分析。觀察到AGEs隨年齡增長(zhǎng)在皮膚內(nèi)出現(xiàn)蓄積，且DC?SIGN+、CD163+陽(yáng)性巨噬細(xì)胞細(xì)胞數(shù)量呈年齡相關(guān)性增加。值得注意的是，在預(yù)糖化膠原蛋白存在的條件下，重建皮膚模型中這兩種標(biāo)志物也增加。該結(jié)果提示，AGEs隨年齡的增加與刺激單核細(xì)胞分化為樹突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表型之間可能存在關(guān)聯(lián)。

4.AGEs受體在單核細(xì)胞系中表達(dá)，在成纖維細(xì)胞中不表達(dá)：研究結(jié)果顯示，在非糖化或糖化的重建皮膚模型中，RAGE和SRA這兩種AGEs受體幾乎在所有的CD14+細(xì)胞中均有表達(dá)，而在成纖維細(xì)胞（CD14-）中罕有表達(dá)。

三、討論

該研究發(fā)現(xiàn)，外周血CD14+單核細(xì)胞在體外皮膚環(huán)境中能夠分化為樹突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。該研究通過(guò)直接添加CD14+單核細(xì)胞，并在非糖化或在預(yù)糖化的膠原蛋白存在的條件下將其與成纖維細(xì)胞共培養(yǎng)，來(lái)獲得真皮等效物，隨后添加角質(zhì)形成細(xì)胞之后獲得重建的全層皮膚模型。預(yù)糖化膠原蛋白可以使更多的單核細(xì)胞存活并分化為樹突細(xì)胞或巨噬細(xì)胞。該研究通過(guò)這種重建皮膚模型首次證實(shí)，在AGEs存在的情況下，能夠維持和影響真皮內(nèi)單核細(xì)胞衍生（CD45+、CD14+）細(xì)胞數(shù)量。該體外結(jié)果與那些隨年齡增長(zhǎng)而在人類皮膚中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象具有相關(guān)性。實(shí)際上，有研究者發(fā)現(xiàn)真皮內(nèi)單核細(xì)胞衍生的細(xì)胞數(shù)隨年齡增長(zhǎng)而增加。這些來(lái)自于單核細(xì)胞系的細(xì)胞能夠通過(guò)成纖維細(xì)胞合成的幾種因子而保留在真皮內(nèi)。已有研究證實(shí)，AGEs對(duì)單核細(xì)胞可以產(chǎn)生趨化作用，亦有報(bào)道表明與AGEs接觸的內(nèi)皮細(xì)胞可以釋放趨化因子MCP?1（單核細(xì)胞趨化蛋白1）。同樣，AGEs可以延遲人外周血單核細(xì)胞的凋亡，反之能夠促進(jìn)這些細(xì)胞及其衍生細(xì)胞在組織中的蓄積。在AGEs存在的條件下，單核細(xì)胞系細(xì)胞似乎遵從向樹突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分化的路徑。該研究證實(shí)，由預(yù)糖化膠原蛋白構(gòu)建而成的重建皮膚模型中的BDC1A+（未成熟的樹突細(xì)胞和巨噬細(xì)胞）、DC?LAMP+（成熟的樹突細(xì)胞）和DC?SIGN+、CD68+和CD163+（巨噬細(xì)胞）比對(duì)照組（非糖化）有所增加。在部分人皮膚中也可以發(fā)現(xiàn)由老化引起的這類改變。同樣，還有報(bào)道描述了AGEs對(duì)單核細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成熟樹突細(xì)胞的影響，以及單核細(xì)胞分化為不同表型巨噬細(xì)胞的影響。在受到AGEs的刺激后，單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞能夠合成炎癥因子或促炎性細(xì)胞因子（如白介素1?β、白介素8、腫瘤壞死因子α或前列腺素E2），或增加由基質(zhì)金屬蛋白酶（如MMP?9）誘導(dǎo)的細(xì)胞外基質(zhì)的降解。在該研究的重建皮膚模型中發(fā)現(xiàn)，RAGE和SRA這兩種AGEs受體在CD14+細(xì)胞上呈現(xiàn)高表達(dá)。已有報(bào)道表明，這些受體尤其是RAGE，存在于單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞的表面，可誘導(dǎo)MMPs和炎癥因子的分泌。在未來(lái)將進(jìn)一步對(duì)這些受體進(jìn)行研究。相對(duì)于短期2D的單層細(xì)胞培養(yǎng)，該研究中3D共培養(yǎng)21 d的重建皮膚模型不僅可以實(shí)現(xiàn)單核細(xì)胞分化為促炎M1巨噬細(xì)胞，還能夠?qū)崿F(xiàn)其分化為具有重構(gòu)功能的M2巨噬細(xì)胞，提供了一個(gè)更接近于體內(nèi)研究的生理狀態(tài)。這表明微炎癥過(guò)程與重構(gòu)過(guò)程是一分為二的狀態(tài)，這兩種效應(yīng)均存在于慢性炎癥過(guò)程中，且在皮膚老化中也有報(bào)道。

該研究證實(shí)，單核細(xì)胞系的CD14+細(xì)胞能夠分化為樹突細(xì)胞或巨噬細(xì)胞，這一過(guò)程會(huì)受到真皮糖化狀態(tài)的影響。鑒于這些事實(shí)，明確這些單核細(xì)胞衍生的細(xì)胞在皮膚中是否真正對(duì)慢性微炎癥過(guò)程有幫助，或者是否通過(guò)分泌抗炎性可溶因子，如IL10選擇性維持自穩(wěn)態(tài)會(huì)很有意思。

［陳旭 周治君摘自Pageon H,Zucchi H,Rousset F,et al.Glycation stimulates cutaneous monocyte differentiation in reconstructed skinin vitro［J］.Mech Ageing Dev,2017,162:18?26.］