挑战长期以来关于成纤维细胞产生皮肤胶原蛋白的信念，冈山大学的研究人员调查了“玻璃皮肤”两栖动物墨西哥蛙和其他脊椎动物中的胶原蛋白形成。他们发现，表皮细胞是负责产生胶原蛋白的细胞，这些胶原蛋白随后被转移更深处以形成真皮。之后，成纤维细胞迁移到这一胶原蛋白层，修饰并增强其结构。
挑战长期以来关于成纤维细胞产生皮肤胶原蛋白的信念，冈山大学的研究人员调查了“玻璃皮肤”两栖动物墨西哥蛙和其他脊椎动物中的胶原蛋白形成。他们发现，表皮细胞是负责产生胶原蛋白的细胞，这些胶原蛋白随后被转移更深处以形成真皮。之后，成纤维细胞迁移到这一胶原蛋白层，修饰并增强其结构。
皮肤由两个主要层次组成。最外层的表皮主要由角质形成细胞构成，而更深的真皮则含有血管、神经和结构蛋白如胶原蛋白，这些蛋白赋予皮肤强度和质感。传统上，真皮中的成纤维细胞——专门的支持细胞——被认为在胶原蛋白的产生中发挥关键作用。
在人类中，胶原蛋白在出生前和出生后形成。一直以来，人们认为成纤维细胞在皮肤胶原蛋白生产中扮演独特角色，且没有角质形成细胞参与胶原蛋白的生产。声明“人类皮肤的胶原蛋白生产由成纤维细胞实现”一直是皮肤研究领域的一个不成文的共识。
然而，在2025年2月24日发表在《自然通讯》第16卷的一项开创性研究中，日本冈山大学的科学家挑战了这一长期信念。利用墨西哥蛙的透明皮肤，这种广泛用于皮肤病学研究的水生两栖动物，他们揭示了真皮胶原蛋白形成的不同机制。
为了追踪胶原蛋白的发展，研究人员使用先进的荧光显微技术，在不同生长阶段——5厘米、8厘米、10厘米和12厘米的墨西哥蛙皮肤中进行了检查。在5厘米时，墨西哥蛙的皮肤由角质形成细胞构成的表皮和一个薄的、不含成纤维细胞的胶原蛋白层（命名为联合层）组成。随着墨西哥蛙的生长，胶原蛋白层逐渐加厚，只有在后来，成纤维细胞才开始迁入其中，最终在表皮下形成三个不同的真皮层：纹柱层、海绵层和致密层。这些每一层都有独特的胶原蛋白结构，都与最初的联合层图案不同。
由于在成纤维细胞开始为真皮胶原蛋白形成做出贡献之前，胶原蛋白已经存在，研究小组通过一种新颖的胶原蛋白标记技术寻找胶原蛋白生成的来源，这可以阐明新合成的胶原纤维。结果令人惊讶：在由角质形成细胞而非成纤维细胞制成的胶原纤维中检测到强的荧光信号。“迄今为止，人们一直认为成纤维细胞是皮肤胶原蛋白的主要贡献者。所有的努力在美容科学和皮肤医学研究中都集中在成纤维细胞调节上。但目前的研究要求我们的思维方式发生变化。我们澄清了角质形成细胞是主要负责真皮胶原蛋白形成的细胞，”冈山大学环境、生命、自然科学与技术研究生院的博士生大桥绫香解释道。
进一步的研究发现，角质形成细胞在其下表面以结构化的网状排列产生胶原蛋白。随后，具有类似格子的结构和类似指状突起的成纤维细胞迁移到这一胶原蛋白层中，对其进行修饰和增强。为了确认这一过程并非墨西哥蛙独有，研究人员调查了其他脊椎动物模型，包括斑马鱼、小鸡胚胎和哺乳动物（小鼠）胚胎。他们的发现跨所有物种一致，表明由角质形成细胞驱动的胶原蛋白生产是一种进化上保守的机制。
了解胶原蛋白在出生前是如何形成的，对解决皮肤衰老和开发胶原蛋白相关疾病的新治疗至关重要。“墨西哥蛙可以长期保持良好的皮肤质地和外观。我是说，它们有一种永恒的青春，”冈山大学的佐藤晃教授说道。“这可能是因为它们在角质形成细胞中持续产生胶原蛋白。另一方面，我们人类在出生后无法维持角质形成细胞的胶原蛋白生产。如果我们能阐明导致墨西哥蛙在一生中保持角质形成细胞持续产生胶原蛋白的机制，我们就有可能像墨西哥蛙一样实现永恒的青春。”
这一发现重塑了我们对皮肤生物学的理解，并可能导致再生医学、伤口愈合和化妆品配方方面的突破。当前护肤产品主要针对成纤维细胞的活性，但未来的治疗可能需要专注于刺激由角质形成细胞驱动的胶原蛋白生产。
通过推翻几十年来的信念，这项研究为护肤科学开辟了一个新时代——一个能够使我们更接近于保持青春、韧性皮肤的生活。
