科学家发现导致毛囊干细胞失去再生能力的新机制

据外媒New Atlas报道,围绕着导致人类脱发的生物过程有很多谜团,但科学家们不断有发现,揭开这些秘密,并为有朝一日可能治疗脱发的技术打下基础。日本的研究人员已经对这一话题有了更多的了解,他们发现了一种新的机制,随着年龄的增长,分裂的细胞可以促使毛囊耗尽,抑制其再生能力。

这项研究由东京医科大学和东京大学的科学家进行,他们着手探索毛囊干细胞帮助我们长出新头发的方式,以及这种重要关系可能被破坏的原因。

我们毛囊干细胞的可持续发展依赖于两种细胞分裂方式的健康结合。在循环对称的细胞分裂中,毛囊干细胞被分裂成两种命运相同的细胞类型,而在不对称的细胞分裂中,它们被分裂成一个分化的细胞以及一个独立的、自我更新的干细胞。这两个循环协同工作,使毛囊干细胞群体保持活力,能够再生头发。同样的道理,当它们不能正常工作时,也会导致它们的死亡。

“为了实现适当的组织功能,对称和不对称的细胞分裂必须保持平衡,”该研究的作者Emi Nishimura说。“一旦干细胞优先进行其中一种,或者更糟糕的是,偏离了任何一种类型的细胞分裂的典型过程,器官就会受到影响。在这项研究中,我们想了解干细胞分裂如何在衰老过程中扮演头发生长的角色。”

科学家们拟定了涉及年轻小鼠和老年小鼠的实验,在实验中,他们监测了毛囊干细胞,并使用两种不同类型的检测方法追踪它们的分裂。结果发现,虽然年轻小鼠表现出正常、健康的对称性和非对称性分裂,但在老年小鼠中开始出现一种奇怪的、非典型的细胞分裂类型。

研究小组进一步挖掘这背后的原因,调查了一类名为半桥粒的蛋白质的作用,这类蛋白质将细胞与周围的细胞外基质连接起来,帮助它们感知自己在环境中的位置。该团队的分析显示,在衰老的小鼠中,这些蛋白质变得越来越不稳定,并在毛囊干细胞分裂过程中推动了一种不同的、异常的细胞类型的产生。

这样做的结果是,随着年龄的增长,毛囊干细胞变得枯竭,导致它们被清除出体外。反过来,这又导致毛囊随着时间的推移而变薄和流失。

“这些都是引人注目的结果,显示了毛囊如何随着时间的推移而失去再生头发的能力,”该研究的第一作者Hiroyuki Matsumura说。“我们的结果可能有助于开发新的方法来调节器官衰老和衰老相关的疾病。”

该研究发表在《自然衰老》杂志上。

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