Science 2026年7月20日 ScienceDaily 科学家发现你看不见的皮肤损伤,因为它本来就是这么运作的 科学家发现了一种检测皮肤胶原蛋白早期损伤的方法,这种损伤在传统成像下不可见,因为胶原蛋白在纤维结构完好时就已经开始失去分子组织。 0 0 分享 X / Twitter LinkedIn 复制链接 Image: ScienceDaily 一个由广岛大学领导的国际研究团队开发了一种技术,可以揭示人类皮肤胶原蛋白的极早期变化,远在传统成像能检测到损伤之前。因为凭什么让你安享健康皮肤的幻觉? 这项发表在2026年7月16日《ACS Nano》上的研究表明,胶原蛋白在纤维变薄、断裂或失去连接之前,就已经开始失去其精确的分子组织。换句话说,你的皮肤组织可能在深层已经发生重要变化后,表面看起来仍然结构完整。这就像发现你房子的地基正在崩塌,而墙壁看起来还好好的。 胶原蛋白是皮肤的主要结构蛋白,形成复杂的网络,帮助组织保持强韧、灵活和抗压。它的结构在多个尺度上组织:单个分子组装成更大的束,然后形成支撑皮肤的纤维。由于这种分层排列,胶原蛋白被描述为一种分级材料。真高级。 大多数传统成像方法关注该网络的可见特征。它们可以检测到变薄、断裂或失去连接的纤维。然而,这些变化往往在重塑过程的较晚阶段才出现。新研究表明,胶原蛋白可能在可见纤维网络看起来基本不变的情况下,失去其潜在的结构秩序。 “一种思考我们发现的方式是,传统成像方法可以显示胶原蛋白结构的‘砖块’,但它们可能错过这些砖块排列方式的细微变化,”该研究的第一作者、广岛大学国际可持续性与手性超物质研究所(WPI-SKCM2)的研究生研究员Ali Haider说。“这类似于在书页出现损坏或缺失之前,检测书中单词和句子排列的变化。”所以,基本上,你的皮肤是一本句子被打乱的书。 为了识别这些隐藏的变化,研究人员将先进光学成像与手性光谱学相结合。手性方法研究分子如何与偏振光相互作用,特别适用于研究手性——一种有时被描述为结构手性的性质。就像一个人的左右手互为镜像但无法完美重叠一样,许多生物结构具有优先取向。胶原蛋白在分子和更大结构层面都有这种有组织的手性。当这种组织开始恶化时,组织可能失去重要的功能特性,即使其胶原蛋白总量保持不变。 研究团队使用了同步辐射真空紫外圆二色光谱(SR-VUVCD)和多维量子级联激光振动圆二色光谱(MultiD-QCL-VCD)。通过将这些方法与成像相结合,研究人员能够测量同一组织切片中胶原蛋白的丰度和结构连贯性。 分析揭示了胶原蛋白数量与其组织质量之间的明显分离。组织样本保持了大部分胶原蛋白总量和表面覆盖度,即使其超分子手性的连贯性已经大幅恶化。这意味着仅测量胶原蛋白的含量可能提供不完整的组织健康图景。一个样本可能仍然含有丰富的胶原蛋白,而蛋白质的内部结构已经在崩溃。 “这篇论文的关键信息是,胶原蛋白不应仅被视为可见的纤维网络,而是一种功能依赖于多尺度组织的分级材料,”该研究的通讯作者之一、WPI-SKCM2教授Katsuya Inoue说。“我们的研究表明,先进的相关方法可以揭示这种隐藏组织的变化。”