上海
皮肤是人体最大的器官，最外层的表皮几乎时刻都在更新：位于基底层的干细胞不断分裂，一部分子代细胞留在原地维持干细胞库，另一部分则逐渐向上迁移、分化成熟，最终从皮肤表面脱落。
但过去的研究大多依赖固定样本做推断，没有直接观察活体中皮肤细胞的动态过程。因此，对于这些干细胞具体是如何填补皮肤表层的，科学家们一直没有达成共识。
今日，发表于《自然》杂志的一项研究，首次在活体中长期追踪了皮肤干细胞的命运。来自剑桥大学与布鲁塞尔自由大学的研究团队发现，基底层的干细胞并非直接分化为成熟皮肤细胞，而是先经过一个只能有限分裂的过渡扩增阶段。此外，研究者还获得了预期之外的结果，他们发现雌性小鼠的皮肤干细胞表现出高度的协同性，而雄性则相对各自为政。这种差异受到性激素的调控，也影响着伤口愈合的速度。
实验中，研究人员利用活体显微成像技术在5个月内连续拍摄了小鼠耳部皮肤，并追踪了每一个被标记的干细胞及其后代。结果显示，被标记的干细胞并没有直接转变为成熟的皮肤细胞，而是先进入了一个过渡阶段。在此期间，这些细胞只能进行有限次数的分裂，随后过了一段时间它们才走向完全分化的道路。这一发现表明，皮肤基底层并非只存在一个均质的细胞群体，而是有着一个特殊的层级关系。
一开始，研究人员并没有区分小鼠的性别，但在获得了整体数据后，他们出于好奇对两者进行了比较整理。结果，他们意外发现雌雄小鼠有着明显的差异。在雌性小鼠中，由同一个母细胞分裂产生的两个“姐妹”干细胞倾向于在同一时间做出相同的选择——或同时再次分裂，或同时开始分化。而在雄性中，每个细胞更多地按照自己的节奏行事。这种“姐妹”细胞之间的协同性在雌性中显著富集，是研究团队未曾预料到的。
图片来源：123RF
为探究这一差异的来源，研究者转向分析了性激素的影响。他们尝试去除了雄性小鼠的睾丸来阻断了睾酮来源，结果雄性小鼠皮肤干细胞的行为模式变得与雌性相似；相反，如果切除了雌性小鼠的卵巢，皮肤干细胞的增殖能力发生了下降，“姐妹”细胞之间的协同性也几乎消失。
研究人员认为，睾酮会加速细胞分化和离开干细胞层的过程，而雌激素则促进增殖并维持协调。这些细胞层面的差异也带来了功能上的后果。研究发现，雌性小鼠背部的伤口愈合速度明显快于雄性，尤其是在最初几天，这与干细胞更早激活和更高的协同性有关。
研究人员指出，临床数据显示伤口愈合速度、某些炎症性皮肤疾病的严重程度以及皮肤癌发生率存在性别差异，但一直缺乏生物学解释。这项研究首次在活体水平揭示了性激素如何通过调控干细胞行为和协调性来塑造这些差异，这为理解皮肤稳态维持和损伤修复提供了新的视角。未来，他们计划继续探索这些性别差异在皮肤癌发生和进展中的作用，以及背后的分子机制。
参考资料：
[1] Engelman, D., Hochstetter, J., Bauduin, A. et al. Sexual dimorphism in epidermal stem cell dynamics. Nature (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-11159-2
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