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Nature:为何你的头发会变白?原来是干细胞“卡住了”

 江海博览 2023-05-12 发布于浙江

引  言

虽然近年来白发已被越来越多的人接受,但它仍然是一个非常明显的衰老迹象,尽管对导致产生黑色素的干细胞耗尽的机制进行了大量的研究(因此也导致了色素蛋白的耗尽),但这仍然是一个有点'灰色'的领域。

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有没有想过为什么随着年龄的增长,你的头发会变白?一组研究人员表示,他们已经确定了被困干细胞的根本原因,这意味着自然抵御头发变白的新方式可能快到了。

这一切都始于一种叫黑色素干细胞McSCs,研究发表在4月19日的《NATURE》上。

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来自纽约大学格罗斯曼医学院的研究团队认为黑色素干细胞McSCs,是产生黑色素主要的机制,给皮肤和眼睛带来色彩。

黑色素是头发颜色的关键。McSCs在你的毛囊中徘徊,在那里它们接收蛋白质信号,告诉它们何时成为成熟细胞。成熟细胞释放色素,这样你就有了你的发色。

但是在这项研究的过程中,研究人员了解到,McSCs实际上在你的毛囊中的微小区域之间移动。每个区室可能给予MsSC稍微不同的蛋白质信号,这允许细胞在不同的成熟水平之间振荡,这很大程度上不同于其他干细胞的运作方式。

随着年龄的增长,MsSCs的独特成熟水平变得更加复杂。随着你的头发周期性地生长和脱落,越来越多的McSCs卡在一个叫做毛囊隆突的特殊区域。

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粉红色的毛发着色干细胞(左),需要在毛发胚胎室中才能被激活(右),从而发育成色素

毛囊的膨胀并没有给这些McSCs发出成熟的信号,也没有把McSCs送回一个可以发育成熟的区域。堵塞的细胞允许头发继续生长,但头发没有得到足够的色素,结果,你的头发变成了灰色。

为了证明这一概念,研究小组在两年的时间里,通过一次又一次地拔掉老鼠的毛发,最终培育出了椒盐色的老鼠。(所以我们常说白头发越拔越多,也是有一定道理的)


在隆突区域中,含有McSC的毛囊比例从原来的10%上升到了50%。但是在没有被拔掉的年轻毛发中,MCS继续在不同的区域移动,接收蛋白质信号并产生持续丰富的棕色色素。

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反复拔毛强制再生使得小鼠毛发变成椒盐色

需要进一步说明的是,干细胞不是决定你头发何时生长的唯一因素。

加州大学旧金山分校的教授、皮肤科医生詹娜·莱斯特博士认为众多因素扮演着重要的角色,包括日晒、荷尔蒙、压力、遗传以及用药等等。

调查显示,总体而言,年龄在45岁至65岁之间的人中,有74%多多少少都有白发。

如果你在那个阵营中,并对此不满,这项新的研究可能是一个值得高兴的理由:研究人员说,将McSCs转移到适当的位置可以防止白发。

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研究人员还表示,像这样的研究让我们离治愈癌症更近了一步。

“我们感兴趣的是,如何调节驻留在我们体内的干细胞,以正确维护我们的身体,以及当它们因受伤而丢失时,它们如何重建组织,”NYU兰贡健康中心教授兼该研究的高级研究员伊藤真由美说。

“当干细胞监管出错时,我们将面临包括癌症在内的多种健康问题。”她告诉NPR。“黑素细胞干细胞系统有利于理解医学科学中的这一广泛问题,因为该系统的故障非常容易得到研究。”

在这项研究中,研究人员使用最新的3D活体成像和scRNA-seq技术几乎实时跟踪细胞在每个毛囊中的老化和移动。

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参考文献:Sun, Q., Lee, W., Hu, H. et al. Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature (2023). https:///10.1038/s41586-023-05960-6

来源:粤干细胞

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