做皮肤研究还在靠细胞和动物?Advanced Science 新型人皮肤平台,复刻炎症衰老真实病理状态
来源:生物谷原创 2026-10-29 13:05
研究构建可维持四周的人皮肤离体培养平台,可模拟慢性炎症、皮肤衰老重塑以及紫外线环境损伤,为皮肤病药物和外用产品的药效评估提供全新体外工具。
不少人饱受反复皮炎、皮肤老化的困扰,而慢性低度炎症正是背后的一大推手。从银屑病反反复复的皮损,到年纪增长后皮肤松弛、屏障变差,长期存在的炎症信号会一点点侵蚀表皮屏障,破坏真皮里的胶原结构。
但想要深挖这类皮肤问题的机制,测试新药或是功效成分,实际研究中会遇到不少难题。直接在人体做试验存在伦理限制,现有的替代方案又各有缺陷。单纯的细胞实验只有单一细胞,复刻不出皮肤多层的真实构造;小鼠等模式动物的皮肤免疫和人类差异不小,不少动物实验效果很好的药物,上到临床却不尽如人意。普通的离体皮肤样本存活时间很短,只适合短期观察,那些几周才慢慢发展的慢性病变、起效慢的治疗方案,根本没有办法完整观测。
发表在Advanced Science的这项研究,给皮肤研究者带来了新选择。研究人员利用3D打印多孔支架构建气液界面培养体系,把人离体完整皮肤的培养周期拉长到4周,皮肤原本的组织结构得以保留。分析20位供体近200份组织样本的转录组数据可以看到,皮肤只会经历短暂的体外适应,之后分子表达趋于稳定,不会慢慢坏死衰败。


图1. 用于长期维持人皮肤组织结构的先进人皮肤培养平台
团队利用这套模型完成了多种病理场景的模拟。持续施加白介素17、白介素22刺激,离体皮肤可以复现类似银屑病的慢性炎症状态,JAK抑制剂托法替布能够明显改善炎症损伤。

图2. 细胞因子诱导慢性炎症及托法替布干预的时序研究
拿高龄供体的皮肤测试衰老清除药物,效果并不会马上显现,要等到第三周才充分体现。平台同样可以模拟UVB造成的光损伤,提前涂抹防晒霜,就能够明显减轻组织与炎症损伤,也可以用来评估各类外用产品。

图3. 人皮肤平台中中波紫外线诱导损伤及防晒霜保护效果研究
一个模型就能兼顾炎症发病、皮肤衰老、紫外光损伤三大研究方向。数周的培养时长,可以捕捉慢性刺激带来的累积改变,观察延迟起效的药物反应。弥补了细胞、动物实验和真实人类皮肤之间的差距,不管是皮肤病新药研发,还是护肤功效成分筛选,都多了一个更加贴近真实生理的体外测试工具。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Sharma PK, Schaafsma E, Anderson E, et al. Long-Term Human Skin Platform for Modeling Chronic Inflammation, Environmental Stress, and Therapeutic Intervention. Adv Sci (Weinh). Published online September 29, 2026. doi:10.1002/advs.78035
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