你是否有过这样的经历?某段时间处于高压焦虑时,一照镜子,眼尾纹、法令纹...好像都更明显了,这可能并不是错觉,因为神经系统真的会影响皮肤衰老。
近期,上海交通大学王宏林教授团队在《Cell》上发表的一项研究发现:神经纤维会释放谷氨酸,助力皮肤生产胶原蛋白、抵抗衰老。而随着年龄增长和神经通讯失灵,皮肤将会面临断崖式老化[1]。
失去神经“滋养”,皮肤老得有多快?
提到皮肤衰老,除了耳熟能详的紫外线、氧化应激外,其实还藏着一条暗线:皮肤中负责传递温度、触觉、疼痛信号的神经纤维,它们的密度也会随着衰老明显下降[2]。但它们与皮肤衰老之间的具体关联,目前还知之甚少。这正是这项研究试图搞清楚的问题。
图注:皮肤中的神经分布。
研究团队将小鼠皮肤神经去除后发现,胶原蛋白大幅减少,负责胶原合成的TGF-β/Smad信号通路被抑制;同时,衰老标志物p16显著上升,衰老细胞在皮肤中堆积。皮肤既造不出足够的新胶原,也拦不住衰老细胞的积累,两头吃亏。
图注:皮肤去神经会加速胶原蛋白减少和皮肤老化(DTR:基因清除特定神经元)。
看来,神经的存在本身就是维持皮肤年轻态的必要条件,缺少了它的“滋养”,皮肤连正常老化的节奏都难以维持。
神经发送的抗老密码——谷氨酸
那么,神经是怎么做到的?研究团队注意到:在老年小鼠、老年人、去神经的皮肤中,谷氨酸含量都明显减少。没错,就是那个神经系统中常见的兴奋性递质,而在皮肤中,它似乎也不是个“闲人”。
图注:老年小鼠和老年人皮肤中的谷氨酸含量都明显减少。
进一步观察发现,谷氨酸集中在神经纤维与皮肤成纤维细胞的交界处,至少在空间上,它满足信使的资格。并且,用谷氨酸处理成纤维细胞后,胶原合成增加、衰老标志物p16下降。以上现象都指向一个结论:谷氨酸就是神经发给皮肤的抗衰老信号。
图注:用谷氨酸处理成纤维细胞,胶原合成增加,衰老标志物p16下降。
那这个信号是如何发出的?在健康皮肤中,神经会释放谷氨酸来保护皮肤,这个过程需要多个分子协同:Nefh(神经丝蛋白重链),一种主要存在于神经元的骨架蛋白,像支架一样保护着Cdk5激酶;而Cdk5负责维持Vglut2(囊泡谷氨酸转运体)的正常运转;Vglut2则最终释放谷氨酸发挥作用。
图注:Nefh介导的谷氨酸能神经调节示意图。
但衰老打破了这一切。一个叫Hecw1的E3泛素连接酶在老年皮肤中升高,而它会分解Nefh,导致Cdk5、Vglut2随之接连减少,残存的Vglut2在运输效率上也大打折扣,谷氨酸的释放就这样被卡住了。
图注:在神经元中敲低Hecw1后,Nefh蛋白水平回升。
好在,Nefh缺失的神经元并没有死亡,轴突结构也保持完整,只是神经功能暂时下降。这也为后续干预留下了一个可能的时间窗口。
图注:Nefh缺失后,神经元的轴突完整性、树突长度和细胞活力均未受明显影响。
补点谷氨酸,能否逆转皮肤衰老?
研究团队开始给老年小鼠补充谷氨酸(分别采用皮内注射和口服两种方式),结果与细胞实验一致:皮肤胶原密度回升,衰老标志物p16下降。
图注:皮内注射补充谷氨酸可改善老年小鼠皮肤衰老。
为了排除炎症因素的干扰,他们还检测了皮肤中的免疫细胞数量,发现没有明显变化;角质形成细胞的活性也未受影响。说明这并非炎症应激的假性效果,而是谷氨酸直接作用于成纤维细胞的真实效应。
图注:补充谷氨酸后,皮肤中CD45⁺免疫细胞比例无显著变化。
至于谷氨酸如何被皮肤细胞接收,研究团队在成纤维细胞的表面找到了一个信号接收分子:谷氨酸转运蛋白Slc1a3。但棘手的是,Slc1a3本身在衰老皮肤中的表达也会降低。老年皮肤不仅面临“神经不发信号”的窘境,还面临“皮肤收不到信号”的无奈。
图注:Slc1a3控制的谷氨酸抗衰老作用示意图。
因此,老年皮肤的问题并非单纯“缺谷氨酸”,而是整条神经-皮肤通讯链的效率在下降:上游释放不足,下游响应能力也在减弱。干预必须“促释放”和“强接收”两手抓,否则治标不治本。
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护肤的尽头,是“神经科学”?
谷氨酸很常见,味精的鲜味就来自于它。但关键是:我们补谷氨酸,也能对抗皮肤衰老吗?
图注:含谷氨酸的食物。
前面讲到过,谷氨酸确实对人类皮肤细胞有抗衰效果,但还缺乏明确的人体试验证据。虽然它在护肤品中已经屡见不鲜,但目前多作为保湿成分,其直接的抗衰老功效还需要更多验证。
但谷氨酸促进胶原蛋白合成并非多多益善。研究团队发现,抑制Cdk5或敲除Nefh能减轻皮肤纤维化模型中的胶原过度堆积。换句话说,胶原太少会衰老,胶原太多则走向纤维化,平衡很重要。
图注:在皮肤纤维化模型中,抑制Cdk5/敲除Nefh均可减轻胶原的过度堆积(Bleomycin:博来霉素,诱导纤维化)。
这还引出了一个护肤新视角:为什么通常是眼周、口周老得最快?研究发现,面部皮肤的神经末梢密度远高于躯干,那各类神经亚型(包括谷氨酸能神经元)在此区域的分布很可能也较高[3-4]。这些部位老得快,或许也和更容易受到神经信号谷氨酸减少的冲击有关。
总之,这项研究告诉我们:皮肤衰老,可能更需要关注神经末梢的问题。那么,长期熬夜、慢性压力这类伤神经的生活方式,会不会也在悄悄破坏这条信号链?能否从更上游介入,比如通过神经生长因子来维持神经元自身的信号输出能力?
这些问题的答案,或许会将抗衰老护肤引向“神经保护性护肤”这一新赛道。
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[本文的名称是《Skin-innervating glutamatergic neurons modulate aging》,发表于《Cell》期刊,通讯作者是上海交通大学的王宏林教授。第一作者是上海交通大学的王之凯。本研究资助来源:国家自然科学基金原创探索计划(82450903)、国家自然科学基金(82504250)、上海市卫健委协同创新集群计划(2024XJQ02)等。]
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参考文献
[1]Wang, Z., Jin, X., Wu, Y., Ding, W., Zhang, F., Sun, Y., Lou, F., Bai, J., Yang, X., Zhou, H., Liang, J., Cai, X., Li, Y., Zheng, X., Han, J., Tong, F., Yang, Q., Fang, Z., Zhao, L., Shen, Q., Xu, Z., Deng, S., Fan, L., Tong, J., Tong, L., Wang, J., Gao, M., Fang, Z., Li, Q., Chen, R., Huang, L., Li, Z., Yang, Y., Zou, J., Wu, Y., Zhang, X., & Wang, H. (2026). Skin-innervating glutamatergic neurons modulate aging. Cell. Advance online publication.
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.06.032
[2]Fromy, B., Sigaudo-Roussel, D., Gaubert-Dahan, M., Rousseau, P., Abraham, P., Benzoni, D., Berrut, G., & Saumet, J. L. (2009). Aging-Associated sensory neuropathy alters Pressure-Induced vasodilation in humans. Journal of Investigative Dermatology, 130(3), 849–855.
https://doi.org/10.1038/jid.2009.279
[3]Besné, I., Descombes, C., & Breton, L. (2002). Effect of age and anatomical site on density of sensory innervation in human epidermis. Archives of Dermatology, 138(11), 1445–1450.
https://doi.org/10.1001/archderm.138.11.1445
[4]Nolano, M., Provitera, V., Caporaso, G., Stancanelli, A., Leandri, M., Biasiotta, A., Cruccu, G., Santoro, L., & Truini, A. (2012). Cutaneous innervation of the human face as assessed by skin biopsy. Journal of Anatomy, 222(2), 161–169.
https://doi.org/10.1111/joa.12001