Современные исследования волосяных фолликулов на клеточном уровне показывают, что молекулярные изменения, связанные со старением волос, начинаются задолго до появления видимых признаков этого процесса. В частности, у людей в возрасте 30–40 лет обнаруживаются молекулярные изменения, которые могут быть связаны с хроническим воспалением.
Ученые из BGI и Шанхайской больницы кожных заболеваний изучили образцы кожи головы 11 человек в возрасте от 20 до 50 лет. Используя метод секвенирования РНК, они оценили генетическую активность более 57 000 клеток. Результаты, опубликованные в журнале hLife, показали повышенную экспрессию генов, связанных с воспалительными процессами, в коже головы людей среднего возраста. Это касалось как стволовых клеток, отвечающих за регенерацию волосяных фолликулов, так и меланоцитов, участвующих в синтезе пигмента.
Анализ выявил признаки клеточного стресса, активации иммунной системы и снижения регенеративного потенциала волосяных фолликулов у участников в возрасте 30–40 лет, несмотря на видимую сохранность волос.
Были обнаружены специфические паттерны экспрессии генов, которые связаны с воспалительными реакциями. Гены, отвечающие за стрессовые реакции, активацию иммунной системы и повреждение ДНК, проявляли повышенную активность в образцах кожи головы людей среднего возраста. В то же время наблюдалось снижение экспрессии генов, которые регулируют обновление стволовых клеток, что негативно влияло на их функциональную активность.
Ключевую роль в развитии воспалительного процесса играет белковый комплекс AP-1, активность которого значительно возрастает в стволовых клетках волосяных фолликулов и клетках кожи людей среднего возраста. AP-1 координирует экспрессию генов, связанных со старением, таких как MYC и SOCS3. Ген MYC способствует истощению стволовых клеток из-за избыточной активности, в то время как SOCS3 блокирует сигналы роста, необходимые для регенерации тканей, что приводит к формированию цикла клеточного истощения.
Этот процесс ученые назвали «воспалительное старение» (inflammaging) — хроническое низкоуровневое воспаление, которое усиливается с возрастом. Исследование также показало аналогичные изменения в экспрессии генов в коже головы.
Особенно значительные изменения были найдены в меланоцитах, которые отвечают за пигментацию волос. В коже головы людей среднего возраста наблюдалась повышенная экспрессия гена DCT, который участвует в синтезе меланина. Это может указывать на стрессовые реакции или изменения в биологии пигментации, однако связь с процессом поседения требует дальнейшего изучения.
Чтобы подтвердить клеточные данные, была сформирована группа из 90 участников, которые прошли трихоскопическое исследование для оценки плотности и диаметра волос. Результаты показали возрастное снижение плотности волос, что соответствует молекулярным изменениям.
Наиболее значимыми оказались изменения в межклеточных взаимодействиях. Ученые выявили возрастное снижение уровня коммуникации между клетками кожи головы.