RIKEN 生物系统动力学研究中心 (BDR) 的研究人员开发了一种改进的人类皮肤等效物，可以重现横向牵引力平衡，这是一种控制皮肤结构和生理功能的特性。这种人造皮肤将增强对皮肤生理功能的深入分析，为疾病或衰老引起的皮肤问题提供解决方案，并减少动物测试的需要。

皮肤提供屏障和物理缓冲，保护身体免受外部环境的影响。皮肤除了对压力、张力等外界物理刺激作出反应外，始终处于“张力稳态”状态，靠近皮肤外层的细胞通过胶原纤维保持稳定的张力。。这种张力有助于保持内部结构坚固而灵活。当皮肤从生物体上切下时，它会沿着与胶原纤维、纹理和发际线对齐的相同方向收缩。虽然在开发安全和功能性护肤产品时已经开发了合成皮肤模型作为测试动物的替代方案，但由于其复杂性，很难研究体内的张力分布。

RIKEN BDR 的 Takashi Tsuji 领导的研究团队与乐敦制药株式会社合作，开发了再现天然皮肤张力平衡的人体皮肤等效物 (HSE)，并探索了张力稳态在控制皮肤结构中的作用和功能。

该团队首先尝试了构建重现张力稳态的皮肤模型的方法。传统的皮肤模型在构建过程中会收缩，从而消除了张力，因此真皮(皮肤的第二外层)中的胶原蛋白和细胞没有正确定向。该团队通过夹入人造皮肤开发了一种新模型在培养容器中并固定收缩程度。这再现了自然的张力稳态，模型在培养过程中不会收缩，其组织结构与天然皮肤相似，胶原纤维和细胞与张力沿相同的横向方向排列。此外，该模型中的真皮成纤维细胞在横向上均匀拉伸，表明张力平衡的再现对于维持皮肤组织的方向很重要。

通过探索皮肤张力稳态的分子机制，研究小组发现，与没有张力的人造皮肤相比，张力平衡的人造皮肤真皮中的胶原纤维更多，繁殖更多的初级皮肤细胞，并且某些基因的表达更多。这意味着张力稳态有利于 HSE 的愈合和再生，并使其对某些药物更加敏感。研究人员认为，皮肤张力平衡通过机械应力信号调节皮肤功能。