یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه POSTECH چین‌وچروک‌های زیستی را به‌صورت آزمایشگاهی بازسازی کرده‌اند و نشان داده‌اند که کم‌آبی ماتریکس خارج‌سلولی (ECM) و نیروهای فشاری در شکل‌گیری چین‌وچروک‌ها نقش اساسی دارند. این پلتفرم امکان تصویربرداری لحظه‌ای و کاربردهای گسترده‌ای در تحقیقات زیست‌پزشکی و صنایع آرایشی فراهم می‌کند.
ای سی ام ECM : شبکه برون سلولی یا ماده زمینه‌ای، سازه‌ای جهت حفظ ساختار فیزیکی و شیمیایی پیرامون سلول‌هاست. این سازه از درشت‌مولکولها و مواد معدنی مانند کلاژن، آنزیم‌ها، گلیکوپروتئین‌ها و هیدروکسی آپاتیت‌ها ساخته شده‌است
یک تیم تحقیقاتی از دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه POSTECH به رهبری پروفسور دونگ سونگ کیم، پروفسور آنا لی و دکتر جائه‌سونگ یون موفق به بازسازی ساختار چین‌وچروک‌ها در بافت‌های زیستی به‌صورت آزمایشگاهی شدند و سازوکارهای شکل‌گیری آن‌ها را روشن کردند. یافته‌های آن‌ها در تاریخ ۱۹ اوت در مجله *Nature Communications* منتشر شد.
در حالی که چین‌وچروک‌ها اغلب با پیری پوست مرتبط هستند، بسیاری از اندام‌ها و بافت‌ها، از جمله مغز، معده و روده‌ها نیز الگوهای چین‌وچروک منحصربه‌فردی دارند. این ساختارها نقشی کلیدی در تنظیم حالت‌های سلولی و تمایز سلول‌ها ایفا می‌کنند و به عملکرد فیزیولوژیکی هر اندام کمک می‌کنند. درک نحوه چین‌خوردگی و ایجاد چین‌وچروک در بافت‌های زیستی برای فهم پیچیدگی موجودات زنده فراتر از نگرانی‌های زیبایی ضروری است. این دانش می‌تواند در پیشرفت تحقیقاتی در زمینه‌هایی مانند پیری پوست، درمان‌های بازساختی و جنین‌شناسی نقش محوری داشته باشد.
چالش‌های تحقیق در مورد شکل‌گیری چین‌وچروک
با وجود اهمیت ساختارهای چین‌وچروک زیستی، بخش عمده‌ای از تحقیقات در این حوزه به دلیل محدودیت در بازسازی فرآیند شکل‌گیری چین‌وچروک به‌صورت آزمایشگاهی، بر مدل‌های حیوانی مانند مگس سرکه، موش‌ها و مرغ‌ها متکی بوده است. به همین دلیل، فرآیندهای دقیق پشت شکل‌گیری چین‌وچروک در بافت‌های زنده همچنان تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده‌اند.
تلاش تیم پروفسور دونگ سونگ کیم
تیم تحقیقاتی پروفسور دونگ سونگ کیم با توسعه یک مدل بافت اپیتلیومی که فقط از سلول‌های اپیتلیومی انسانی و ماتریکس خارج‌سلولی (ECM) تشکیل شده بود، این محدودیت را برطرف کردند. با ترکیب این مدل با دستگاهی که قادر به اعمال نیروهای فشاری دقیق بود، آن‌ها موفق به بازسازی و مشاهده ساختارهای چین‌وچروک در شرایط آزمایشگاهی شدند؛ ساختارهایی که معمولاً در روده، پوست و دیگر بافت‌ها در بدن زنده دیده می‌شوند. این دستاورد برای اولین بار امکان بازسازی تغییرشکل سلسله‌مراتبی یک چین‌عمیق ناشی از نیروی فشاری قوی و ایجاد چین‌وچروک‌های کوچک متعدد تحت فشارهای سبک‌تر را فراهم کرد.
عوامل کلیدی در شکل‌گیری چین‌وچروک
تیم تحقیقاتی همچنین کشف کردند که عواملی مانند ساختار متخلخل ماتریکس خارج‌سلولی، کم‌آبی و نیروی فشاری واردشده بر لایه اپیتلیوم در فرآیند شکل‌گیری چین‌وچروک نقشی اساسی دارند. آزمایش‌ها نشان داد که نیروهای فشاری باعث تغییرشکل لایه سلول‌های اپیتلیومی و ناپایداری مکانیکی در لایه ECM می‌شوند که در نهایت به ایجاد چین‌وچروک منجر می‌شود. همچنین مشخص شد که کم‌آبی لایه ECM یک عامل کلیدی در فرآیند شکل‌گیری چین‌وچروک است. این مشاهدات شباهت زیادی به تأثیرات مشاهده‌شده در پوست پیر دارند، جایی که کم‌آبی لایه زیرین بافت منجر به توسعه چین‌وچروک می‌شود. این یافته‌ها مدلی مکانوبیولوژیک برای درک فرآیند شکل‌گیری چین‌وچروک ارائه می‌کنند.
پروفسور دونگ سونگ کیم اهمیت این تحقیق را با این بیان توضیح داد: «ما پلتفرمی توسعه داده‌ایم که می‌تواند ساختارهای مختلف چین‌وچروک را در بافت زنده بازسازی کند، بدون نیاز به آزمایش روی حیوانات.» او افزود: «این پلتفرم امکان تصویربرداری لحظه‌ای و مشاهده دقیق فرآیندهای شکل‌گیری چین‌وچروک در سطح سلولی و بافتی را فراهم می‌کند، فرآیندهایی که در مدل‌های حیوانی سنتی به سختی قابل مشاهده هستند. این فناوری کاربردهای گسترده‌ای در زمینه‌هایی مانند جنین‌شناسی، مهندسی زیست‌پزشکی، صنایع آرایشی و غیره دارد.»
: Reference
https://scitechdaily.com/the-mystery-of-human-wrinkles-scientists-unveil-secret-mechanisms