Journal of Dermatological Science (2006) 43, 43—47

_ Journal Of .

Dermatoloqical

SCIENCE

www.intl.elsevierhealth.com/journals/jods

Dermis; Epidermis;

Photoaging; Telomere

Background: Telomere shortening has been implicated in cellular senescence, which may cause certain aging phenotypes.

Objective: To reveal whether telomere shortening is associated with chronological aging and/or photoaging of the skin, we measured telomere length in the epidermis and in the dermis from sun-protected and from sun-exposed sites of the skin. Methods: Seventy-six specimens of epidermis from sun-protected sites and 24 speci­mens of epidermis from sun-exposed sites were analyzed. Sixty specimens of the dermis were also analyzed. In six cases, epidermal specimens from sun-protected and from sun-exposed sites of the same individual were analyzed. Results: Comparison of telomere lengths revealed that the epidermis has shorter telomeres than the dermis. Telomere length in the epidermis and in the dermis was reduced with age, and average telomere shortening rates in the epidermis and in the dermis were 9 and 11 bp/yr, respectively. Unexpectedly, telomere length was not significantly different between epidermis from sun-exposed sites and from sun-protected sites.

Conclusion: We could not show the evidence that telomere shortening is associated with photoaging of the skin.

Background: skracanie telomerów został zamieszany w komórkowej starzenia, co może powodować pewne fenotypy starzenia.
Cel: ujawnić, czy skracanie telomerów jest związany z chronologicznego starzenia lub fotostarzenia skóry, zmierzyliśmy długość telomerów w naskórku oraz w skórze właściwej ze słońcem chronione i od słońca eksponowanych miejscach skóry. Metody: Siedemdziesiąt sześć wzory naskórka z niedz chronionych miejsc i 24 SPECI ¬ mens naskórka ze słońcem narażonych miejscach były analizowane. Sześćdziesiąt okazy skóry właściwej także analizowane. W sześciu przypadkach naskórka okazy z niedz chronione i od słońca narażone miejscach tej samej osoby zostały przeanalizowane. Wyniki: Porównanie długości telomerów wykazały, że naskórek ma krótsze telomery niż skóry. Długość telomerów w naskórku oraz w skórze została zmniejszona z wiekiem, a średnie stopy skracanie telomerów w naskórku oraz w skórze były 9 i 11 bp / r, odpowiednio. Niespodziewanie, długość telomerów nie różniła się istotnie pomiędzy naskórkiem z Sun-narażonych miejscach i ze stron niedz chronionych.
Wniosek: Nie mogliśmy pokazać dowody, że skracanie telomerów jest związany z fotostarzeniem się skóry.

© 2006 Japanese Society for Investigative Dermatology. Published by Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

1. Introduction

Telomeres are composed of a tandemly repeated DNA sequence 5'-(TTAGGG)- 3' and specific binding proteins located at the distal ends of eukaryo-tic chromosomes, which are essential to protect

0923-1811 /$30.00 © 2006 Japanese Society for Investigative Dermatology. Published by Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved. doi:10.1016/j.jdermsci.2006.02.004

chromosome ends from degradation and ligation. Telomerase is a ribonucleoprotein enzyme (an RNA-dependent DNA polymerase) that catalyzes the addition of telomeric repeats to telomeres. Because normal somatic cells lack telomerase activity, tel-omeres shorten with each cell division. When telo-meres reach a critically short length, normal somatic cells irreversibly stop proliferating and acquire a characteristic morphology along with a variety of altered functions. This process has been called replicative senescence. Since cellular senes­cence may contribute to the decline in tissue func­tion and integrity that is a hallmark of aging, telomere dysfunction due to telomere shortening may contribute to aging [1]. In fact, telomere short­ening was reported to occur during aging in fibro­blasts [2]. .

wprowadzenie
 
Telomery składają się z powtarzających się sekwencji DNA tandemly 5'-(TTAGGG) - 3 "i specyficzne białka wiążące położone na dystalnych końcach eukaryo-tic chromosomów, które są niezbędne dla ochrony
 
0923-1811 / 30,00 dolarów © 2006 japoński Investigative Dermatology Society for. Opublikowany przez Elsevier Ireland Ltd. Wszelkie prawa zastrzeżone. doi: 10.1016/j.jdermsci.2006.02.004
 
chromosom kończy się przed degradacją i ligacji. Telomerazy jest proteina rybonukleinowa enzym (RNA-zależna polimeraza DNA), który katalizuje dodanie powtórzeń telomerowych do telomerów. Ponieważ zdrowe komórki somatyczne brak aktywności telomerazy, Tel-omeres skrócić z każdym podziałem komórki. Kiedy telo-Meres osiągnie krytycznie krótki odcinek, normalne komórki somatyczne nieodwracalnie zatrzymać mnożą i nabierają charakterystycznej morfologii wraz z wieloma odmiennymi funkcjami. Proces ten został nazwany starzenie replikacji. Od komórkowych Senes cence ¬ mogą przyczynić się do spadku tkanki ¬ nia Func i uczciwość, która jest cechą starzenia się, zaburzenia spowodowane telomerów skracania telomerów może przyczynić się do starzenia się [1]. W rzeczywistości, krótko ¬ niach telomerów odnotowano, że podczas starzenia się włóknisto ¬ blastów

Since telomere shortening is accelerated by reactive oxygen species [3,4] and because ultra­violet radiation (UV) induces reactive oxygen spe­cies in the skin, it has been hypothesized that UV exposure induces telomere shortening. In fact, exposure of cultured fibroblasts to UVA acceler­ates telomere shortening through the formation of 8-oxo-7, 8-dihydro-2'-deoxyguanosine at the cen­tral guanine of 5'-GGG-3' in the telomere sequence [5]. Because UV exposure is a major cause of photoaging of the skin [6], it has been postulated that sun-exposed skin mayhave shorter telomeres compared to sun-protected skin. On the contrary, we and others [7,8] have shown that telomerase is activated in sun-exposed skin, and might be involved in photocarcinogenesis. Photo-carcinogenesis usually occurs in photo-aged skin, but carcinogenesis is usually associated with tel-omere elongation while aging is associated with telomere shortening. To evaluate the role of tel-omere length in skin aging and in photoaging, it is crucial to measure the telomere length in human skin from sun-protected and from sun-exposed sites.

In this study, we measured the telomere length in the epidermis and in the dermis of human skin and we demonstrate that telomere shor­tening is associated with chronological aging. However, we could not find the evidence that photoaging is associated with accelerated telo-mere shortening.

Od skracanie telomerów jest przyspieszany przez reaktywne formy tlenu [3,4] i dlatego ultra ¬ fioletowe promieniowanie (UV) wywołuje reaktywnego tlenu spe ¬ CIES w skórze, postawiono hipotezę, że promieniowanie UV powoduje skracanie telomerów. W rzeczywistości, ekspozycji hodowanych fibroblastów do UVA ACCELER ¬ Ates skracanie telomerów poprzez tworzenie 8-oksy-7, 8-dihydro-2'-deoksyguanozyny w CEN ¬ guanina Centralną 5'-GGG-3 'w sekwencji telomerów [5]. Ponieważ promieniowanie UV jest główną przyczyną fotostarzenia się skóry [6], postuluje się, że słońce narażony skóra mayhave krótsze telomery w porównaniu do skóry niedz chronionej. Wręcz przeciwnie, my i inni [7,8] wykazały, że telomerazy jest aktywowany w niedz-odsłoniętej skóry i może być zaangażowany w photocarcinogenesis. Photo-raka zwykle występuje w skórze zdjęcie wieku, ale kancerogenezy jest zwykle związane z wydłużeniem tel-omere podczas starzenia wiąże się ze skróceniem telomerów. Aby ocenić rolę tel-omere długości starzenia się skóry i fotostarzenia, ważne jest, aby zmierzyć długość telomerów w ludzkiej skórze od słońca chronione i od słońca eksponowanych miejscach.
W badaniu tym zmierzono długość telomerów w naskórku oraz w skórze ludzkiej skóry i pokazujemy, że telomer Shor tening ¬ wiąże się ze starzeniem chronologicznym. Jednak nie mogliśmy znaleźć dowody, że fotostarzenie jest związany z przyspieszonym skrócenie telo-Mere.

2. Materials and methods

2.1. Skin tissue samples

One-hundred specimens of normal skin from Japa­nese patients who were treated for benign or malig­nant skin tumors were analyzed. The specimens were adjacent to skin tumors but were at least 5 mm away from the edges of the skin lesions or were the surplus of normal skin used for skin graft­ing. Twenty-four samples were from chronicallysun-exposed sites (face, neck, and back of hands), and 76 were from covered sites (trunk). Written informed consent was obtained from all patients. Skin specimens were digested with 0.2% collagenase (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) at 4 °C over­night, after which the epidermal sheets were sepa­rated from the dermis using forceps. Samples of epidermis and dermis were stored at -80 °C until DNA extraction.

Materiał i metody

2,1. Próbki tkanek skóry
Sto okazy skóry normalnej z japa ¬ pacjentów Nese, którzy byli leczeni na łagodne lub malig ¬ Nant nowotwory skóry były analizowane. Próbki były obok nowotworów skóry, ale były co najmniej 5 mm od krawędzi zmian skórnych lub były nadwyżki skóry normalnej używanych do przeszczepu skóry ¬ ing. Dwadzieścia cztery próbki były z chronicallysun-narażonych miejscach (twarz, szyja i plecy rąk), a 76 pochodziło z wymienionych stron (trunk). Pisemną, świadomą zgodę uzyskano od wszystkich pacjentów. Próbki skóry trawiono 0,2% kolagenazy (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) w temperaturze 4 ° C przez ¬ noc, po czym naskórka arkusze były oddzielnie ¬ ny od skóry za pomocą pęsety. Próbki naskórku i skórze właściwej były przechowywane w temperaturze -80 ° C do ekstrakcji DNA.

2.2. DNA extraction and measurement of terminal restriction fragment (TRF) length

Genomic DNA was prepared from each sample by treatment with 0.1 mg mL^-1 proteinase K (Wako, Osaka, Japan) and sodium dodecyl sulfate (SDS), followed by extraction with IsoQuick Nucleic Acid Extraction Kit (ORCA Research Inc. Bothell, WA98021 U.S.A) and phenol/chloroform/isoamyl alcohol. Degradation of DNA was examined by gel electrophoresis and only DNA of more than 100 kbp was used for the TRF measurement. A 5 |jig sample of DNA was completely digested with the restriction enzymes Hinf I (Takara, Kyoto, Japan) and Rsa I (Roche, Tokyo, Japan) to produce TRF. The digested DNA was separated by gel elec-trophoresis on a 0.5% agarose gel for 20 h at 35 V, depurinated by treatment with 0.25 N HCl for 15 min, and transferred in 6 x SSC onto a positively charged nylon membrane (Roche, Tokyo, Japan). After heating at 120 °C for 30 min, the membrane was incubated for 3 h at 65 °C with prehybridiza-tion buffer, consisting of 4 x SSC, 0.1% N-lauroyl-sarcosine, 0.02% SDS and 1% skim milk. The membrane was then hybridized overnight with the digoxigenin (DIG)-labeled telomeric probe 5^'

-(TTAGGG)4-3^' at 65 °C,washedtwicewith0.1%

SDS, 2 x SSC, and twice at 67 °Cwith 0.1% SDS, 0.1 x SSC. The telomere signal was detected using an anti- DIG antibody conjugated with alkaline phosphatase. A chemiluminescence signal was gen­erated according to CDP-Star (Roche, Tokyo, Japan) and was recorded using a Light Capture chemiluminescence imager (ATTO, Tokyo, Japan). The average fragment length per lane was calcu­lated using CS Analyzer image analysis software (ATTO, Tokyo, Japan). Samples only with enough amount of DNA were analyzed more than 2 times, but not all of the samples were analyzed because of limited amount of DNA.

3. Results

3.1. Telomere length in the epidermis is shorter than that in the dermis and both shorten with age

One hundred specimens of epidermis and 60 speci­mens of dermis were suitable for the measurement of TRF length. Since several samples of dermis, especially from sun-exposed sites, had degener­ated, they were omitted from the measurement. The TRF length of each sample was plotted sepa­rately against age and linear regression analysis was performed. The TRF length of the epidermis was shorter than that of the dermis (two-sided unpaired Student's t-test, p < 0.0001): approximately 2— 3kbp through all ages(Fig. 1). The TRF length in the epidermis and in the dermis shortened with age (Fig. 1). Regression analysis showed that the rate of reduction was 9 bp/yr (y = -0.0089x + 8.9649, r = -0.09, p > 0.05) in the epidermis and 11 bp/ yr (y = -0.0106x+ 11.926, r = -0.06, p > 0.05) in the dermis. Comparison of TRF length between the epidermis and the dermis of individual skin speci­mens also showed that the epidermis had a signifi­cantly shorter TRF length than the dermis in most cases (two-sided paired Student's t-test, p < 0.0001) (Fig. 2). There was no significant dif­ference of TRF length in the epidermis and the dermis between males and females (data not shown).

Długość telomerów w naskórku jest krótszy niż w skórze właściwej i zarówno skrócenie z wiekiem
Sto okazy naskórka i 60 SPECI ¬ mens skóry właściwej są odpowiednie do pomiaru długości TRF. Od kilkunastu próbek skóry, zwłaszcza z terenów narażonych na słońcu, gdyby Degener ¬ ło, zostały one pominięte w pomiarze.Długość TRF każdej próbki wykresie SEPA ¬ oddzielnie na wiek i analizy regresji liniowej została wykonana.Długość TRF z naskórka był krótszy niż w skórze właściwej (dwustronne niesparowanego t-Studenta test, p <0,0001): około 2 - 3kbp przez wszystkie wieki (rys. 1).Długość TRF w naskórku oraz w skórze właściwej skróceniu wraz z wiekiem (ryc. 1). Analiza regresji wykazała, że stopa redukcji wyniosła 9 bp / r (y =-0.0089x + 8,9649, r = -0,09, p> 0,05) w naskórku i 11 bp / r (y =-0.0106x + 11.926, r = - 0,06, p> 0,05) w skórze właściwej. Porównanie długości TRF między naskórku i skórze właściwej indywidualnego skóry specyfikacjami ¬ męskie wykazało również, że naskórek miał istotnie ¬ cantly krótszy TRF niż skóry właściwej, w większości przypadków (dwustronne połączeniu t-Studenta test, p <0,0001) (Rys. 2). Nie stwierdzono istotnej róż ferencji ¬ długości TRF w naskórku i skórze właściwej pomiędzy mężczyznami i kobietami (dane nie pokazane).

3.2. Effect of sun-exposure on TRF length

TRF lengths of specimens from sun-exposed sites and from sun-protected sites were compared to know whether photoaging is associated with telo-mere shortening. Twenty-four epidermal samples from sun-exposed sites and 76 epidermal samples from sun-protected sites were plotted separately, but no significant difference was observed (two-sided unpaired Student's t-test) (Fig. 3). Since many samples of dermal DNA from sun-exposed skin had degenerated, it was not possible to compare the TRF length of the dermis between from sun-exposed sites and from sun-protected sites (data not shown). We compared the TRF length of epidermis from sun-exposed sites and sun-protected sites in six indivi­duals. Five cases showed a longer TRF length in sun-exposed epidermis but one case showed a longer TRF length in sun-protected epidermis. These data of six individuals revealed that TRF length in sun-exposed epidermis is significantly longer than in

sun-protected epidermis (two-sided paired Stu­dent's t-test, p < 0.05) (Fig. 4).

Długości TRF okazów z Sun-narażonych miejscach i ze stron niedz chronionych zostały porównane wiedzieć, czy fotostarzenie wiąże się ze skróceniem telo-Mere. Dwadzieścia cztery próbki naskórka z niedz-narażonych miejsc i 76 próbek naskórka z witryn niedz chronionych zostały wykreślone osobno, ale nie istotną różnicę obserwowano (dwustronne niesparowanego Studenta test t) (rys. 3). Ponieważ wiele próbki DNA skóry od słońca narażone skóra zdegenerowana, nie było możliwe porównanie TRF długość skórze między od słońca eksponowanych miejscach i ze słońcem chronionych (dane nie pokazane). Porównaliśmy TRF długość naskórka przed słońcem eksponowanych miejsc i niedz chronionych miejsc w sześciu poszcze ¬ fizycznych w. Pięć przypadków wykazały już TRF długość w słońcu narażona naskórka, ale jeden przypadek pokazał już TRF długość w naskórku niedz chronionej. Dane te sześciu osób wykazały, że długość TRF w słońcu narażona naskórka jest znacznie dłuższy niż w
niedz chroniony naskórek (dwustronne połączeniu Stu dent ¬ t-test, p <0,05) (ryc. 4).

4. Discussion

Several studies have shown age-associated telo-mere shortening of the skin. Lindseyetal. reported telomere shortening in 21 samples of skin aged 0— 92 yr at an average of 19.8 bp/yr [9].Astudy by Friedrich et al. on the skin of 7 subjects aged 73—91 yr showed an average reduction rate of about 75 bp/yr [10]. A recent study by Nakamura et al. using 52 specimens of epidermis collected at autopsy from subjects who died at ages between 0 and 101 yr revealed an average reduction rate of 36 bp/yr [11].The results of our study using 100 epidermal specimens and 60 dermal specimens showed that both the epidermis and the dermis showed an age-associated telomere loss and that the rates were 9 and 11 bp/yr, respectively. These valueswerethesmallestamongthoseoftheabove-mentionedstudies. ThestudiesbyLindseyetal. and Friedrich et al. analyzed the whole skin, but the different specimens examined (epidermis only or whole skin) seems not to be the major reason for the different values since the reduction rates of the epidermis and the dermis were very similar in our study. For the same reason, the different method used by Nakamura et al., who separated the epi­dermis from the dermis macroscopically, might not explain the different rate of telomere loss com­pared to our results. One possible reason to explain this difference is the prevalence of donors at ages of 40—80 in our study because it was reported that telomeric repeats were lost rapidly (at a rate of > 1 kbp/yr) from the peripheral blood lympho­cytes of young children, followed by an apparent plateau between age 4 and young adulthood, and by gradual attrition later in life [12]. Liczne badania wykazały, wiek związany telo-Mere skrócenie skóry. Lindseyetal. zgłaszane skracanie telomerów w 21 próbkach skóry w wieku od 0 - 92 yr średnio o 19,8 bp / rok [9] Astudy przez Friedricha i wsp.. na skórze 7 osób w wieku 73-91 l. wykazały średnią stopę redukcji na poziomie około 75 pb / rok [10].Ostatnie badania przeprowadzone przez Nakamura et al. przy użyciu 52 próbek naskórka zebrane podczas autopsji od osób zmarłych w wieku od 0 do 101 l. objawionych średnią stopę redukcji na poziomie 36 pb / rok [11]. Wyniki naszych badań przy użyciu 100 próbek naskórka i 60 okazów skórne wykazały, że zarówno naskórek i skóra właściwa wykazały wieku związany utracie telomerów i że stawki były 9 i 11 bp / r, odpowiednio. Te valueswerethesmallestamongthoseoftheabove-mentionedstudies. ThestudiesbyLindseyetal. i Friedrich et al. przeanalizował całą skórę, ale różne okazy badane (naskórek tylko czy cała skóra) nie wydaje się być głównym powodem dla różnych wartości, gdyż wskaźnik redukcji naskórku i skórze właściwej były bardzo podobne w naszym badaniu. Z tego samego powodu, inna metoda wykorzystywana przez Nakamura i wsp., którzy oddzielone Epi skóry właściwej ¬ od skóry właściwej makroskopowo, nie może wyjaśnić inną stopę telomerów com strat ¬ porównaniu do naszych wyników. Jednym z możliwych powodów, aby wyjaśnić tę różnicę jest występowanie dawców w wieku od 40-80 w naszym badaniu, ponieważ odnotowano, że powtórzeń telomerowych ginęły szybko (w tempie ponad 1 KBP / rok) z krwi obwodowej limfocytów ¬ cytes z małe dzieci, a następnie przez pozorną płaskowyżu pomiędzy wieku 4 i dorosłości, a także poprzez stopniowe wyniszczenie w późniejszym życiu

We measured telomere length in both the epi­dermis and the dermis and found that the telomere length in the dermis was longer than in the epider­mis. A previous study using oral mucosa [13] showed that the telomere length of exponentially replicat­ing oral keratinocytes explanted from 28 donors between the ages of 21 and 84 yr was significantly shorter than that of normal human oral fibroblasts (5.3 ± 0.8 kbp versus 8.9 ± 1.0 kbp). Although the dermis is composed of various types of cells includ­ing endothelial cells, inflammatory cells and fibro­blasts, fibroblasts are the major source of dermal DNA, thus our results showing the longer telomere length in the dermis agree well with this study of oral mucosa. Zmierzono długość telomerów zarówno w skórze właściwej ¬ epi i skórze właściwej i stwierdził, że długość telomerów w skórze był dłuższy niż w epider ¬ mis.Poprzednie badanie z zastosowaniem błony śluzowej jamy ustnej [13] wykazali, że długość telomerów z wykładniczo Replikat ¬ ing keratynocytów doustnych explanted od 28 dawców w wieku 21 i 84 rocznie rozłożone był istotnie krótszy niż z normalnych ludzkich fibroblastów doustnych (5,3 ± 0,8 kbp wobec 8,9 ± 1,0 kpz). Chociaż skóra właściwa składa się z różnych typów komórek TYM ¬ ing komórek śródbłonka, komórek zapalnych i włóknisto ¬ wybuchy, fibroblasty są ważnym źródłem DNA skóry, dzięki czemu nasze wyniki pokazujące już długością telomerów w skórze właściwej uzgodnić również z tego badania jamy błon śluzowych.

UV irradiation is a well-known extrinsic insult that induces photoaging. Photoaged skin usually shows a variety of clinical features such as coarse­ness, deep furrows, fine wrinkling, irregular pigmen­tation, atrophy, telangiectasia, and a variety of benign, premalignant and malignant neoplasms. We expected that the telomere length in sun-exposed skin would be shorter than that in sun-protected skin, because UVexposure induces oxida-tive stress which in turn induces telomere short­ening [3,4]. However, the telomere length in the epidermis did not differ between 24 sun-exposed and 76 sun-protected skin samples. Furthermore, comparison of TRF length of epidermis from sun-exposed sites and sun-protected sites in six indivi­duals revealed that TRF length in sun-exposed epi­dermis is significantly longer. There are two possibilities to explain these results. First, telomer-ase activity that is stimulated in sun-exposed skin, as has been shown previously [7,8], may contribute to the prevention of telomere shortening which is accelerated by UV in sun-exposed epidermis. Sec­ond, even if telomeres in the epidermis are shor­tened by UV, stem cells or transient amplifying cells with telomerase activity replace the epidermis, which would abolish the telomere loss. Previous studies have revealed that transient amplifying cells and hair follicle where stem cells are located have telomerase activity Promieniowanie UV jest znana zewnętrzna zniewaga, która powoduje fotostarzenie. Photoaged skóra zwykle pokazuje różnorodność objawów klinicznych, takich jak gruba ¬ ności, głębokie bruzdy, delikatne marszczenie, nieregularne pigmen tacji ¬, atrofia, teleangiektazje, a różne rodzaje nowotworów łagodnych, przednowotworowych i nowotworowych. Spodziewaliśmy się, że długość telomerów w słonecznym odsłoniętej skóry będzie krótszy niż w skórze niedz chronionej, bo UVexposure indukuje utlenianie-tywy stres, co z kolei wywołuje telomeru krótki ¬ niach [3,4]. Jednak długość telomerów w naskórku nie różniły się między 24 niedz naświetlone i 76 niedz chronione próbki skóry. Ponadto porównanie długości TRF naskórka ze słońcem narażonych miejsc i niedz chronionych miejsc w sześciu poszcze ¬ fizycznych w ujawnił, że długość TRF w słońcu narażona skóry ¬ epi jest znacznie dłuższa. Istnieją dwie możliwości, aby wyjaśnić te wyniki. Po pierwsze, telomer-aza działalność, która jest stymulowana w niedz-odsłoniętej skórze, jak wykazano wcześniej [7,8], może przyczynić się do zapobiegania skracania telomerów, który jest przyspieszany przez promienie UV w słońcu narażona naskórka. S ¬ OND, nawet jeśli telomery w naskórku są Shor ¬ tened przez UV, komórek macierzystych lub przemijającym komórek wzmacniających o aktywności telomerazy zastąpić naskórek, która zniosłaby utraty telomerów. Wcześniejsze badania wykazały, że przemijające wzmacniające komórki i mieszków włosowych, gdzie komórki macierzyste znajdujące się aktywność telomerazy[14,15].

There is a strong link between advanced age and the incidence of cancer, indicating that some age-related molecular and physiological changes might promote carcinogenesis. A recent study using telo-merase-knockout mice showed that aging telomer-ase-deficient mice with short telomeres develop cancer, including epithelial cancers [16]. Genomic instability due to telomere shortening has been thought to increase the risk of cancer. Since photo-aged skin is a well-known site for the development of

skin cancer, we expected that sun-exposed skin would have a shorter telomere length, but this was not the case. However, this does not exclude the possibility that telomere shortening contributes to skin carcinogenesis because it has been shown that the shortest telomeres rather than the average tel-omere length elicit telomere dysfunction in the absence of telomerase [17]. Since we could not compare the shortest telomere length in sun-exposed epidermis and in sun-protected epidermis, it is pos­sible that the sun-exposed skin contains cell clones with shorter telomeres from which cancer cell might originate. Thus, future study will be necessary to reveal the association of telomere length of the individual cell level and photoaging/skin cancer development. Istnieje silny związek między zaawansowanym wiekiem a występowaniem nowotworów, wskazując, że niektóre związane z wiekiem molekularne i fizjologiczne zmiany mogą promować nowotworzenia.Najnowsze badania przy użyciu telo-merase-pucharowej myszy wykazały, że starzenie się telomer-aza-myszy pozbawione krótkie telomery rozwój raka, w tym nowotworów nabłonkowych [16]. Genomic niestabilność ze względu na skrócenie telomerów został myśl, aby zwiększyć ryzyko raka. Od zdjęcie wieku skóra jest dobrze znanym miejscem dla rozwoju
 
rak skóry, spodziewaliśmy się, że słońce odsłoniętą skórę będą miały mniejszą długość telomerów, ale to nie był przypadek. Jednak to nie wyklucza, że ​​skracanie telomerów przyczynia się do skóry karcynogenezy, ponieważ wykazano, że najkrótsze telomery zamiast średniej długości tel-omere wywołać zaburzenia telomerów w przypadku braku telomerazy [17]. Ponieważ nie mogliśmy porównać najkrótszej długości telomerów w słońcu narażona naskórka w naskórku niedz chronionej, to pos ¬ Sible że słońce odsłoniętą skórę zawiera klonów komórkowych z krótszych telomerów, z którego komórka nowotworowa może pochodzą. Tak więc przyszłość badanie będzie konieczne, aby odsłonić włączenia długości telomerów indywidualnego poziomie komórkowym i fotostarzenia / rozwoju raka skóry

Finally, our data revealed the substantial differ­ences of TRF length of the skin among individuals even at similar age, indicating that the TRF length is not simply dependent on age. It is possible to think that the lifestyle such as food, exercise, and occu­pation may affect the TRF length of the ski

n

. In addition, genetic background might be a crucial factor for determining TRF length. Further studies to know the relationships between TRF length of the skin and the lifestyle/genetic background will be mandatory.

W końcu nasze dane wykazały znaczny różni ¬ słania o długości TRF skóry wśród osób, nawet w podobnym wieku, wskazując, że długość TRF nie jest po prostu zależy od wieku. Jest możliwe, aby myśleć, że styl życia, takich jak żywność, ćwiczenia fizyczne oraz occu ¬ nictwa mogą wpływać na TRF długość nart
n
. Ponadto podłoże genetyczne może być kluczowym czynnikiem dla określenia długości TRF. Dalsze badania, aby poznać relacje między długością TRF skóry i stylu życia / tła genetycznego będzie obowiązkowe.

References

[1] Sharpless NE, DePinho RA. Telomeres, stem cells, senes­cence, and cancer. J Clin Invest 2004;113:160-8.

[2] Harley CB, Futcher AB, Greider CW. Telomere shorten during ageing of human fibroblasts. Nature 1990;345:458-60.

[3] von Zglinicki T, Saretzki G, Docke W, Lotze C. Mild hyperoxia shortens telomeres and inhibits proliferation of fibroblasts: a model for senescence? Exp Cell Res 1995; 220:186-93.

[4] Oikawa S, Kawanishi S. Site-specific DNA damage at GGG sequence by oxidative stress may accelerate telomere short­ening. FEBS Lett 1999;453:365-8.

[5] Oikawa S, Tada-Oikawa S, Kawanishi S. Site-specific DNA damage at GGG sequence by UVA involves acceleration of telomere shortening. Biochemistry 2001;40:4763-8.

[6] Fisher GJ, Kang S, Varani J, Bata-Csorgo Z, Wan Y, Datta S, et al. Mechanisms of photoaging and chronological skin aging. Arch Dermatol 2002;138:1462-70.

[7] Ueda M, Ouhtit A, Bito T, Nakazawa K, Lubbe J, Ichihashi M, et al. Evidence for UV-associated activation of telomerase in human skin. Cancer Res 1997;57:370-4.

[8] Taylor RS, Ramirez RD, Ogoshi M, Chaffins M, Piatyszek MA, Shay JW. Detection of telomerase activity in malignant and nonmalignant skin conditions. J Invest Dermatol 1996;106:

759-65.

[9] Lindsey J, McGill NI, Lindsey LA, Green DK, Cooke HJ. In vivo loss of telomeric repeats with age in humans. Mutat Res 1991;256:45-8.

[10] Friedrich U, Griese E, Schwab M, Fritz P, Thon K, Klotz U. Telomere length in different tissues of elderly patients. Mech Ageing Dev 2000;119:89-99.

[11] Nakamura K, Izumiyama-Shimomura N, Sawabe M, Arai T, Aoyagi Y, Fujiwara M, et al. Comparative analysis of telo-mere lengths and erosion with age in human epidermis and lingual epithelium. J Invest Dermatol 2002;119:1014-9.

[12] Frenck Jr RW, Blackburn EH, Shannon KM. The rate of telomere sequence loss in human leukocytes varies with age. Proc Natl Acad Sci USA 1998;95:5607-10.

[13] Kang MK, Swee J, Kim RH, Baluda MA, Park NH. The telomeric length and heterogeneity decrease with age in normal human oral keratinocytes. Mech Ageing Dev 2002;123:585-92.

[14] Bickenbach JR, Vormwald-Dogan V, Bachor C, Bleuel K, Schnapp G, Boukamp P. Telomerase is not an epidermal stem cell marker and downregulated by calcium. J Invest Derma­tol 1998;111:1045-52.

[15] Ramirez RD, Wright WE, Shay JW, Taylor RS. Telomerase activity concentrates in the mitotically active segments of human hair follicles. J Invest Dermatol 1997;108:113-7.

[16] Artandi SE, Chang S, Lee SL, Alson S, Gottlieb GJ, Chin L, et al. Telomere dysfunction promotes non-reciprocal trans­locations and epithelial cancers in mice. Nature 2000;

406:641-5.

[17] Hemann MT, Strong MA, Hao LY, Greider CW. The shortest telomere, not average telomere length, is critical for cell viability and chromosome stability. Cell 2001;107:67-77.

M. Sugimoto et al.

Telomere length of the skin in association with chronological aging and photoaging

Telomere length of the skin in association with chronological aging and photoaging

Miho Sugimoto^a, Ritsuo Yamashita^a*, Masato Ueda^b

^aResearch & Development Division, B&C Laboratories Inc., 132-1 Kamiizumi, Ohigawa-cho, Shida-gun, Shizuoka 421-0217, Japan

^b Division of Dermatology, Takarazuka Municipal Hospital, 4-5-1 Kohama, Takarazuka, Hyogo 665-0827, Japan

Received 1 December 2005; received in revised form 2 February 2006; accepted 2 February 2006

Summary

Aging;

* Corresponding author. Tel.: [phone]; fax: [phone].

E-mail address: [e-mail] (R. Yamashita).

Fig. 2 Comparison of TRF length between the epidermis and the dermis of individual skin specimens. The epider­mis had a significantly shorter TRF length than the dermis (two-sided paired Student's t-test, p < 0.0001).

Fig. 1 Regression analysis of telomere length (terminal restriction fragment: TRF) of epidermis and dermis. One-hundred epidermal samples and 60 dermal samples were used for the measurement of TRF. The TRF length of the epidermis was shorter than that of the dermis (two-sided unpaired Student's t-test, p < 0.0001): approximately 2—3 kbp throughall ages.The TRFlengthinboth the epidermis and the dermis shortened with age. Cal­culation from a regression analysis showed that the rate of reduction was 9 bp/yr (y = -0.0089x + 8.9649, r= -0.09, p > 0.05) in the epidermis and 11 bp/yr (y = -0.0106x + 11.926, r= -0.06, p > 0.05) in the der­mis.

Fig. 3 Comparison of TRF length in specimens from sun-exposed sites and from sun-protected sites. Twenty-four epidermal samples from sun-exposed sites and 76 epider­mal samples from sun-protected sites were plotted sepa­rately, but no significant difference was observed (two-sided unpaired Student's t-test).

Fig. 4 Comparison of TRF length in the epidermis from sun-exposed sites and from sun-protected sites in 6 indi­viduals. These data of six individuals revealed that TRF length in sun-exposed epidermis is significantly longer than in sun-protected epidermis (two-sided paired Stu­dent's t-test, p < 0.05).

3

3

---