為什麼組織會形成皺紋？科學家揭開背後機制

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【文‧Emmastein】

皺紋通常與皮膚老化有關，但人體許多器官組織如：大腦、胃、腸其實也有明顯皺紋，爲什麼會形成這些構造？韓國浦項科技大學團隊最近開發新的上皮組織模型，終於揭開背後機制。

皺紋結構在調節細胞狀態、分化方面具關鍵作用，能促進每個器官生理功能，因此瞭解生物組織如何摺疊和形成皺紋對生物體的複雜性至關重要，有助推進皮膚老化、再生療法、胚胎學等領域研究。

然而在體外複製生物皺紋仍存在侷限，該領域大部分研究依賴動物模型，包括果蠅、老鼠、雞，因此活體組織皺紋形成的詳細過程很大程度上仍然未知，直到韓國浦項科技大學 Dong Sung Kim 教授團隊開發僅由人類上皮細胞、細胞外基質（extracellular matrix，ECM）組成的上皮組織模型，終於突破此限制。

該模型與能施加精確壓縮力的設備結合，成功在體外重建並進一步觀察生物組織體內腸道、皮膚常見的皺紋結構，首次複製出由強壓縮力引起的單一深層皺紋分層，以及在較輕壓縮力下形成的小皺紋。

模型還揭示皺紋形成背後機制，研究團隊發現底層 ECM 的多孔結構、脫水、施加在上皮層的壓力等因素高度影響皺紋形成過程，實驗表明，使上皮細胞層變形的壓縮力會引發 ECM 層內不穩定，從而導致皺紋形成，而底層 ECM 層脫水是皺紋形成過程關鍵因素。

這些觀察結果爲理解皺紋形成提供了機械生物學模型，研究團隊也開發出無需進行動物測試、能直接在活體組織成像並觀察皺紋結構的平臺，在胚胎學、生物醫學工程、化妝品等領域皆有廣泛應用。

新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。

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