E-cadherin信号在衰老的表皮干细胞中减弱，如年轻和衰老表皮中E-cadherin的热图所示。资料来源：《Molecular Cell》(2026)。DOI: 10.1016/j.molcel.2026.04.017
科学家们开发出一种强大的新技术，使他们能够观察个体细胞在衰老过程中如何制造蛋白质，为活体组织中干细胞的隐藏分子活动提供了前所未有的见解。这项在瑞士再生医学研究所进行的研究使科学家们得以观察个体表皮干细胞内部的衰老过程。
科学家所观察到的是干细胞内部的复杂编排，以及这些分子"舞蹈步骤"如何随着年龄增长而变慢和改变。这支瑞士科学家团队得出结论，衰老过程重塑了皮肤干细胞制造蛋白质的方式。这些发现已发表在《Molecular Cell》期刊上。
蛋白质生产受影响
研究表明，衰老的表皮干细胞在蛋白质生产能力方面经历显著变化，这些变化可能有助于解释为何这些细胞在老年组织中再生能力下降。
在动物模型中使用先进的单细胞核糖体谱系分析技术，研究人员能够绘制衰老皮肤的"翻译景观"——本质上是追踪干细胞如何随时间控制蛋白质生产。翻译景观指的是蛋白质生产的整体模式。
从机制上讲，核糖体谱系分析使科学家能够确定在特定时刻，哪些信使RNA正在细胞内被积极翻译成蛋白质。这种分析技术不仅让研究人员能够"窃听"活细胞，还导致了皮肤中衰老干细胞被重新编程的发现。
"干细胞有两个特征：它们在整个生命周期中自我更新的能力，以及分化为其他细胞类型的能力，"新研究的主要作者Clara Duré博士写道，她与研究团队一起为理解各个生命阶段的干细胞打开了新的认知窗口。
资料来源：《Molecular Cell》(2026)。DOI: 10.1016/j.molcel.2026.04.017
干细胞是空白画布
由于干细胞本质上是能够转变为任何细胞类型的空白画布，它们的生物学角色和命运与其他细胞类型显著不同。研究团队发现，通过追踪它们在生命各个阶段的变化，可以观察到它们如何影响炎症和免疫等过程。
矛盾的是，即使在年轻时期，干细胞也不是高能量细胞，它们的核糖体并不忙于蛋白质生产。相反，这些在干细胞中构建蛋白质的工作台以相对静止的结构存在。
"体干细胞的特点是总体蛋白质合成率较低，这一特征被认为推动了它们的'干性'，"Duré继续说道，她指出"干性"一词指的是细胞自我更新和保持未特化状态直到需要的能力。
这两种功能都与基因表达的精确调控密切相关。体干细胞表现出高核糖体生物发生和低蛋白质合成率的独特特征。
衰老重塑翻译能力
然而，衰老如何重塑干细胞的翻译景观一直 poorly understood，直到这项新研究帮助阐明了干细胞内部发生的变化。
这种基于苏黎世的核糖体谱系分析技术使研究团队能够确定在任何给定时刻，哪些信使RNA正在细胞内被积极翻译成蛋白质，以及在研究所使用的鼠类模型中不同衰老阶段的情况。
"体干细胞表现出高核糖体生物发生和低蛋白质合成率的独特特征，这一特征被认为独立地驱动其干性，与细胞增殖、细胞周期或总mRNA含量无关，"Duré及其同事在研究中指出。
研究的几个要点表明，这种研究活体组织中干细胞的强大新技术最终可能允许对衰老组织进行前所未有的详细研究，阐明这些细胞为何随时间失去再生能力。
"我们的研究聚焦于表皮。这种组织高度异质，包括表皮干细胞、分化的角质形成细胞、毛囊细胞以及巨噬细胞、树突状细胞和T细胞等常驻免疫细胞，"Duré总结道。"然而，我们注意到，将单细胞核糖体谱系分析方案扩展到其他组织可能需要进一步优化。"
出版详情
Clara Duré等人，《体内单细胞核糖体谱系分析揭示衰老过程中的细胞类型特异性翻译程序》，《Molecular Cell》(2026)。DOI: 10.1016/j.molcel.2026.04.017
期刊信息：《Molecular Cell》
关键医学概念
组织再生
临床类别
皮肤科 实验室医学
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