“卡住”的干细胞和白发

纽约大学格罗斯曼医学院研究人员的一项新研究显示：某些干细胞具有在毛囊生长区之间移动的独特能力，但随着年龄的增长，它们会被“卡住”，从而失去成熟和保持发色的能力。

这篇发表在4月19日《自然》在线杂志上的新研究重点研究了一种在小鼠皮肤中的黑素细胞干细胞，这种干细胞在人类中也有发现。研究认为，头发的颜色是通过毛囊内无功能但不断繁殖的McSCs池是否获得信号，成为成熟细胞，从而产生负责颜色的蛋白质色素来控制的。研究发现，McSCs是可移动的，能在毛囊干细胞和转运扩增室之间易位，进而控制不同的分化状态。而其所在的位置就决定了它在最原始的干细胞状态，下一阶段的成熟，以及转运扩增状态之间的转换。

这些结果确定了一种新的干细胞调控模型，也提出了调节McSCs的迁移可能是预防头发变白的新方法。

黑素细胞干细胞如何染发？

研究人员发现，随着头发衰老、脱落，然后反复生长，越来越多的McSCs被困在被称为毛囊凸起的干细胞室中。它们保留下来，不会成熟到转运扩增状态，也不会回到生殖室中的原始位置，而那里的WNT蛋白会促使它们再生为色素细胞。

“我们的研究增加了我们对黑素细胞干细胞如何为头发染色的基本理解，”该研究首席研究员、纽约大学朗格尼健康学院博士后Qi Sun博士说，“新发现的机制提高了黑素细胞干细胞在人类中可能存在相同固定位置的可能性。如果是这样，通过帮助堵塞细胞在毛囊区之间的再次移动，将为逆转或防止人类头发变白提供一条潜在的途径。”

研究人员表示，McSCs的可塑性不存在于其他自我再生干细胞中，例如构成毛囊本身的干细胞，众所周知，这些干细胞在成熟时只能沿着既定的时间线朝一个方向移动。例如，转运扩增毛囊细胞永远不会恢复到其原始干细胞状态。Sun说，这在一定程度上有助于解释为什么即使色素沉着失败，头发也能继续生长。

纽约大学同一团队的早期工作表明，需要WNT信号来刺激McSCs的成熟并产生色素。这项研究还表明，McSC在毛囊凸起中出现的WNT信号程度比位于凸起正下方的毛胚室低数万亿倍。

在最近的通过拔毛和强制再生促使小鼠物理老化的实验中，毛囊隆起中含有 McSCs 的毛囊数量从拔除前的 15% 增加到强制老化后的近一半，而这些细胞仍然无法再生或成熟为产生色素的黑素细胞。

研究人员发现，被卡住的McSCs因为不再产生大量的WNT信号而停止了再生行为，因此它们无法在继续生长的新毛囊中产生色素。相比之下，在整个两年的研究期间，继续在毛囊隆起和毛胚之间来回移动的其他 McSCs 则保留了再生、成熟为黑素细胞和产生色素的能力。

染发干细胞（左图，粉红色）需要位于毛胚室中才能被激活（右图）发育成色素。
照片由Springer-Nature Publishing / Nature 提供

“黑素细胞干细胞像变色龙一样的功能丧失可能是导致头发变白和变色的原因。” 纽约大学朗格尼健康学院Ronald O. Perelman皮肤病学系和细胞生物学系教授，高级研究员Mayumi Ito博士说，“这些发现表明，黑素细胞干细胞的活力和可逆分化是保持头发健康和着色的关键。”

据Ito分享，该团队计划研究恢复McSsC运动能力的方法，或将其物理地移回可产生色素的生殖室。在这项研究中，研究人员使用了最新的3D活体内成像和scRNA-seq技术，几乎实时跟踪细胞在每个毛囊内衰老和移动的过程。

该研究的资金由美国国立卫生研究院和国防部拨款提供，除了Sun和Ito，参与这项研究的纽约大学朗格尼分校的其他研究人员还有联合研究员Wendy Lee、Hai Hu、Tatsuya Ogawa、Sophie De Leon、Ioanna Katehis、Chae Ho Lim、Makoto Takeo、Michael Cammer和Denise Gay。其他研究的共同研究者是日本京都大学的M.Mark Taketo和纽约市西奈山伊坎医学院的Sarah Millar。

该研究的资金由美国国立卫生研究院和国防部拨款提供，除了Sun和Ito，参与这项研究的纽约大学朗格尼分校的其他研究人员还有联合研究员Wendy Lee、Hai Hu、Tatsuya Ogawa、Sophie De Leon、Ioanna Katehis、Chae Ho Lim、Makoto Takeo、Michael Cammer和Denise Gay。其他研究的共同研究者是日本京都大学的M.Mark Taketo和纽约市西奈山伊坎医学院的Sarah Millar。

译自：happi
            'Stuck' Stem Cells & Gray Hair: Study
编译：Christy & Susie

来源：荣格-《国际个人护理品生产商情》

原创声明：
本站所有原创内容未经允许，禁止任何网站、微信公众号等平台等机构转载、摘抄，否则荣格工业传媒保留追责权利。任何此前未经允许，已经转载本站原创文章的平台，请立即删除相关文章。