科學家發現導致毛囊幹細胞失去再生能力的新機制
據外媒New Atlas報導,圍繞著導致人類脫髮的生物過程有很多謎團,但科學家們不斷有發現,揭開這些秘密,並為有朝一日可能治療脫髮的技術打下基礎。日本的研究人員已經對這一話題有了更多的了解,他們發現了一種新的機制,隨著年齡的增長,分裂的細胞可以促使毛囊耗盡,抑制其再生能力。
這項研究由東京醫科大學和東京大學的科學家進行,他們著手探索毛囊幹細胞幫助我們長出新頭髮的方式,以及這種重要關係可能被破壞的原因。
我們毛囊幹細胞的可持續發展依賴於兩種細胞分裂方式的健康結合。在循環對稱的細胞分裂中,毛囊幹細胞被分裂成兩種命運相同的細胞類型,而在不對稱的細胞分裂中,它們被分裂成一個分化的細胞以及一個獨立的、自我更新的干細胞。這兩個循環協同工作,使毛囊幹細胞群體保持活力,能夠再生頭髮。同樣的道理,當它們不能正常工作時,也會導致它們的死亡。
“為了實現適當的組織功能,對稱和不對稱的細胞分裂必須保持平衡,”該研究的作者Emi Nishimura說。“一旦幹細胞優先進行其中一種,或者更糟糕的是,偏離了任何一種類型的細胞分裂的典型過程,器官就會受到影響。在這項研究中,我們想了解幹細胞分裂如何在衰老過程中扮演頭髮生長的角色。”
科學家們擬定了涉及年輕小鼠和老年小鼠的實驗,在實驗中,他們監測了毛囊幹細胞,並使用兩種不同類型的檢測方法追踪它們的分裂。結果發現,雖然年輕小鼠表現出正常、健康的對稱性和非對稱性分裂,但在老年小鼠中開始出現一種奇怪的、非典型的細胞分裂類型。
研究小組進一步挖掘這背後的原因,調查了一類名為半橋粒的蛋白質的作用,這類蛋白質將細胞與周圍的細胞外基質連接起來,幫助它們感知自己在環境中的位置。該團隊的分析顯示,在衰老的小鼠中,這些蛋白質變得越來越不穩定,並在毛囊幹細胞分裂過程中推動了一種不同的、異常的細胞類型的產生。
這樣做的結果是,隨著年齡的增長,毛囊幹細胞變得枯竭,導致它們被清除出體外。反過來,這又導致毛囊隨著時間的推移而變薄和流失。
“這些都是引人注目的結果,顯示了毛囊如何隨著時間的推移而失去再生頭髮的能力,”該研究的第一作者Hiroyuki Matsumura說。“我們的結果可能有助於開發新的方法來調節器官衰老和衰老相關的疾病。”
該研究發表在《自然衰老》雜誌上。