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Nature Aging:秃头的原因找到了!毛囊干细胞没有死亡,但是偷偷逃跑了

米乐体育注册_首页 皮肤附属性病脱发 2021-01-27 00:37

对于当代中国的年轻人,脱发才是最大的危机。根据《中国脱发人群调查》,我国有2亿脱发人群,男性约1.3亿,女性约0.7亿。

正常脱落的头发都是处于退行期及休止期的毛发,由于进入退行期与新进入生长期的毛发不断处于动态平衡,故能维持正常数量的头发。

病理性脱发则时由于各种原因,如雄激素性脱发、神经性脱发、内分泌脱发、营养性脱发、理化因素脱发,这些最终导致毛囊毛乳头发生改变和营养不良,从而导致毛发生长功能抑制,大量毛发进入休止期而出现脱发。

毛囊干细胞逃跑而非死亡导致脱发

而来自美国西北大学的华人科学家发现,在年老的老鼠中,上皮细胞逃逸到真皮,导致毛囊小型化。并且,研究人员活体成像捕捉到单个上皮细胞从毛囊干细胞区迁走和毛囊解体的过程(如图)。

也就是说,衰老的人/动物之所以会毛发稀疏,不是因为毛囊干细胞死亡了,而是他们逃跑了!

这项研究阐明了上皮细胞从其生态位置逃逸的一种迄今未知的活动,这是毛囊干细胞减少和组织退化的潜在机制。相关内容在21年10月4号发表在《自然·衰老》杂志。

科研团队用组蛋白h2b绿色荧光蛋白(H2BGFP)标记(Krt14-H2BGFP)小鼠的毛囊干细胞进行观察。结果显示,6-8个月龄的年轻小鼠毛囊干细胞群位于皮脂腺下方,空间形态非常清晰,但是20月以上的老年小鼠毛囊细胞数量显著减少,位置上移,毛囊体积也明显缩小。

这个结果最有可能最常见的原因是毛囊干细胞的死亡,令人惊讶的是,研究者专门分析了年轻小鼠与衰老小鼠毛囊中凋亡细胞的数量,发现并没有区别。

没有发生凋亡,那么衰老毛囊缩小的唯一原因就是毛囊干细胞逃跑。结果发现大约有5.8%衰老毛囊出现类似细胞“逃逸”的现象,而且有细胞逃逸的毛囊形态上明显也比没有逃逸的毛囊明显萎缩。

什么原因导致毛囊干细胞逃跑呢?

接着,利用年轻小鼠和年老小鼠来源的皮肤上皮细胞进行单细胞测序,研究者发现衰老组织中细胞粘附和细胞外基质(ECM)相关基因表达下调。研究者利用分子生物学技术手段找到了其中比较重要的两个下调的基因,Foxc1和Nfatc1。衰老HF-SCs中Foxc1和Nfatc1的下调数据进一步支持Foxc1和Nfatc1表达减少与HF-SCs衰老之间的联系。

找到了可能的基因,研究者构建了这两个基因的双敲除小鼠,果不其然,双敲除小鼠从5个月大的时候就开始脱发,12-16个月更是基本失去了毛发。除毛发问题,双敲除小鼠没有表现除其他异常。

双敲除小鼠的毛囊干细胞中参与细胞粘附调控和细胞增殖负调控的基因显著下调,如Actg1,Cd34,Itgb6和Npnt。对比衰老小鼠,双敲除小鼠毛囊干细胞逃跑更多。

研究者总结,这项研究为毛囊干细胞耗竭和毛囊缩小新模式提供了证据,老化HF-SCs无法维持许多特异性细胞粘附和细胞外基质基因表达,至少部分原因是Foxc1和Nfatc1减少。反过来,受损的微环境和减少的细胞粘附允许上皮细胞逃离HF-SC区域进入真皮,导致SC衰竭,最终HFs变性。

简单地用一个类比就是,土壤丢失,种子没有良好环境生长因此逃离,种子的逃离导致树木的减少,植被面积缩小。

毛囊干细胞偷偷跑路,使本就不富裕的头皮雪上加霜。但明确了Foxc1和Nfatc1这两个重要基因,已经在脱发研究中有了飞跃,这为开发刺激头发生长的治疗剂指明了新的途径。科研人员加把劲啊,早日将研究转化成有效的防脱产品,救人救已。

参考文献:

Escapeofhairfolliclestemcellscausesstemcellexhaustionduringaging.NatureAgingvolume1,pages889–903(2021).Published:04October2021

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