Comprehensive histological investigation of age‐related changes in dermal extracellular matrix and muscle fibers in the upper lip vermilion

• Published in: International journal of cosmetic science Vol. 42; no. 4; pp. 359 - 368
• Main Authors: Gomi, T., Imamura, T.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Wiley Subscription Services, Inc 01.08.2020; John Wiley and Sons Inc
• Subjects: Adult; Age; Aged; ageing; Aging - pathology; Cadaver; Cadavers; Cell adhesion & migration; Cell migration; Collagen (type I); Dermis; Extracellular matrix; Extracellular Matrix - enzymology; Extracellular Matrix - pathology; Female; Fibers; Humans; Hyaluronan synthase; Hyaluronic acid; Hyaluronoglucosaminidase - metabolism; lip; Lip - pathology; Middle Aged; Muscle Fibers, Skeletal - enzymology; Muscle Fibers, Skeletal - pathology; Muscles; Myosin; Original; Procollagen; skin physiology; statistics; structure; vermilion; vermilion; ageing; lip; skin physiology; structure; statistics
• ISSN: 0142-5463; 1468-2494
• DOI: 10.1111/ics.12622

Objective Few histological studies have directly examined age‐related changes within the lips, although non‐invasive investigations of such changes are increasing. Therefore, this study aimed to provide histological and molecular data on age‐dependent alterations in the vermilion. Methods Upper vermilion specimens from 15 female Caucasian cadavers (age range, 27–78 years) were investigated histologically or immunohistochemically. Results Histologically, age‐dependent decreases in areas occupied by hyaluronan and collagenous fibres in the dermis of upper vermilion were demonstrated. Elastic fibre content varied widely between individuals. The area occupied by muscle fibres in the orbicularis oris muscle region within the vermilion also correlated negatively with age. Immunohistochemically, signals of four proteins were attenuated in vermilion from older individuals compared with young individuals: procollagen type I, hyaluronan synthase (HAS)1, myosin heavy chain (MYH)2 (a component of fast‐twitch oxidative muscle fibres) and MYH7 (a component of slow‐twitch muscle fibres). In contrast, signals of cell migration inducing hyaluronidase 1 (CEMIP) were intensified in vermilion from older individuals. No marked differences between young and older individuals were seen in procollagen type III, HAS2, HAS3, hyaluronidase (HYAL)1, HYAL2, MYH1 or MYH4. Conclusion Age‐dependent decreases of hyaluronan in the dermis of vermilion were prominent, possibly due to both the decrease in synthesis (HAS1) and the increase in degradation (CEMIP). Furthermore, age‐dependent decreases in collagenous fibres and two types of muscle fibre in the vermilion were also identified histologically. Type I collagen, MYH2 and MYH7 appear to represent the molecules responsible for these respective decrements. Résumé Objectif Peu d'études histologiques ont examiné directement les changements liés à l'âge sur les lèvres, bien que les enquêtes non invasives de ces changements soient en augmentation. Par conséquent, cette étude visait à fournir des données histologiques et moléculaires sur les altérations liées à l'âge dans le vermillon. Méthodes Des échantillons de vermillon supérieur provenant de 15 cadavres de femme Caucasiens (tranche d'âge, 27‐78 ans) ont été étudiés histologiquement ou immuno‐histochimiquement. Résultats Histologiquement, des diminutions dépendant de l'âge dans les zones occupées par l'hyaluronane et les fibres de collagène dans le derme du vermillon supérieur ont été démontrées. La teneur en fibres élastiques variait considérablement entre les individus. La zone occupée par les fibres musculaires dans la région du muscle orbiculaire oris au sein du vermillon était également corrélée négativement avec l'âge. Immuno‐histochimiquement, les signaux de quatre protéines ont été atténués dans vermillon des individus plus âgés que les jeunes: le procollagène type I, l'hyaluronane synthase (HAS) 1, la chaîne lourde de la myosine (MYH) 2 (un composant des fibres musculaires oxydatives à contraction rapide) et MYH7 (un composant des fibres musculaires à contraction lente). En revanche, les signaux du "cell migration inducing hyaluronidase 1 (CEMIP)" ont été intensifiés dans le vermillon des individus plus âgés. Aucune différence marquée entre les individus jeunes et âgés n'a été observée dans le procollagène type III, HAS2, HAS3, hyaluronidase (HYAL) 1, HYAL2, MYH1 et MYH4. Conclusion Les diminutions dépendantes de l'âge du hyaluronane dans le derme du vermillon étaient importantes, probablement en raison à la fois de la diminution de la synthèse (HAS1) et de l'augmentation de la dégradation (CEMIP). En outre, les diminutions dépendantes de l'âge des fibres de collagène et de deux les types de fibres musculaires dans le vermillon ont également été identifiés histologiquement. Le collagène de type I, MYH2 et MYH7 semblent respectivement représenter les molécules responsables de ces diminutions. The lips have been recognized the importance to facial attractiveness. Although various non‐invasive studies have demonstrated age‐dependent changes in the lip, only a few histological studies have directly examined age‐related changes within the lips. This article histologically demonstrates the age‐dependent changes of collagen and hyaluronan in the lips dermis, and MYH2 in the lip muscle for the first time.