秃顶的真相被改变的细胞分裂导致头发稀疏
头发是由毛囊中的干细胞生长而成的。在衰老过程中,毛囊生长毛发的能力不断丧失,导致头发稀疏,最终脱发。在一项新的研究中,来自东京医科和牙科大学(TMDU)和东京大学的研究人员发现了一种毛囊失去再生能力的新机制。
毛囊是一种小器官头发不断地增长。新头发生长的基础是头发的正常功能毛囊干细胞(HFSCs)。HFSCs经历循环对称和不对称细胞分裂(scd和acd)。scd生成两个相同的细胞而acd会产生分化细胞和自我更新的干细胞。这种结合确保了干细胞种群的继续存在,但它们是如何导致由于衰老而失去HFSC功能的尚不完全清楚。
“为了正常的组织功能,对称和不对称的细胞分裂必须保持平衡,”该研究的通讯作者Emi Nishimura说。“一旦干细胞优先进行其中一种分裂,或者更糟的是,偏离细胞分裂的典型过程,器官就会受损。在这项研究中,我们想了解干细胞分裂是如何在衰老过程中影响头发生长的。”
为了达到他们的目标,研究人员通过使用两种不同类型的分析方法:细胞命运追踪和细胞分裂轴分析,在年轻和年老的小鼠中研究了HFSCs中的干细胞分裂。在前者中,HFSCs被标记为荧光蛋白这样他们就可以随着时间的推移进行跟踪,而在后者测量HFSC的分割角度。引人注目的是,研究人员能够证明,尽管年轻小鼠体内的HFSCs经历了典型的对称和不对称细胞分裂来再生毛囊,但在衰老过程中,它们采用了非典型的衰老类型的不对称细胞分裂。
但是为什么在衰老过程中细胞分裂的方式会发生如此巨大的变化呢?为了回答这个问题,研究人员将注意力集中在半脂质体上,半脂质体是一类连接细胞和细胞的蛋白质细胞外基质(ECM);细胞周围的蛋白质)。细胞外基质(Cell-ECM)长期以来被认为赋予细胞极性,即细胞可以通过特定蛋白质的作用在给定空间内感知其定位。研究人员发现,在衰老过程中,半脂质体和细胞极性蛋白都变得不稳定,导致异常分化的产生细胞在分离HFSCs期间。结果,HFSCs变得疲惫和丢失(导致头发稀疏和脱发)。
“这些惊人的结果表明,随着时间的推移,毛囊是如何失去再生头发的能力的,”该研究的第一作者Hiroyuki Matsumura说。“我们的研究结果可能有助于开发调控器官衰老和衰老相关疾病的新方法。”
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