WNT信号传导显示在毛囊干细胞维护中起着关键作用
来自A*STAR医学生物研究所(IMB)和斯坦福大学的科学家们发现了强有力的证据,表明Wnt信号是维持毛囊干细胞(HFSCs)的关键成分,挑战了长期以来关于HFSCs维持和生长的信念。通过调节Wnt信号,研究人员现在可以更有效地培养HFSCs,以筛选能刺激头发再生的化合物,为未来头发再生疗法奠定基础。
头发通过将表皮固定在真皮层上,在皮肤稳定方面起着重要的作用,也有助于调节体温。头发干细胞也有助于伤口修复,一些皮肤癌被认为是源于毛干细胞。
脱发是亚洲最常见的皮肤状况之一 - 报道的模式脱发的发病率高达73%,随着年龄的增长而增加。抗脱发的常见原因包括遗传条件,如男性模式秃头,以及疾病,如脱发疾病,一种导致免疫系统攻击毛囊的自身免疫性疾病,导致身体脱发斑块。
研究表明,头发问题,如脱发、肿瘤和头发变白,都是由于HFSCs的供应枯竭造成的。HFSCs能让我们保持头发的数量。它们赋予卵泡再生能力,让它在我们的一生中经历休息(休止期)、生长(生长期)和破坏(生长期)这三个阶段。在生长初期增殖之前,HFSCs在休止期保持休眠数周。在休止期,它们如何保持自己的茎干性,或自我更新和分化的能力,同时保持自身不增殖,这在很大程度上仍是一个谜。
现在,ibm和斯坦福大学的研究人员已经表明,Wnt信号实际上对这一过程至关重要。这一发现推翻了此前的假设,即Wnt信号通路对HFSCs的维持影响微乎其微,而仅在激活HFSCs增殖促进毛发生长方面起关键作用。
与大多数依赖于邻近生态位干细胞的持续信号的其他组织干细胞不同,研究人员发现,HFSCs可以通过产生自身的Wnt信号来维持其干细胞性和生长潜力。干扰Wnt信号使HFSCs失去茎干性毛囊停滞在休止期,没有观察到任何生长。这种自我维持机制在干细胞领域是一种相对新颖的机制,研究人员此前也首次证明了这种机制存在于皮肤的另一部分,即表皮。
研究人员进一步发现,BMP信号可以作为Wnt信号的控制,这是至关重要的,因为其他小组已经表明,不受控制的Wnt信号可以促使HFSCs早期分化,毛囊过早进入发育期,导致头发问题。这两种信号通路之间的平衡相互作用使HFSCs保持休眠状态,直到毛囊进入生长期。
IMB首席研究员Lim Xinhong博士是这项研究的主要负责人和通讯作者,他说:“我们研究基础皮肤生物学是希望开发出脱发等常见皮肤问题的治疗方法。通过使用使我们能够以高灵敏度研究HFSC行为的尖端技术,我们首次证明了Wnt信号是维持HFSC所必需的。这进一步证明了安全控制Wnt信号可能是脱发治疗的关键部分。”
对头发生长周期的潜在机制的进一步了解将为开发利用HFSCs再生能力的头发再生疗法铺平道路。大多数可用的脱发治疗侧重于预防或减少脱发,没有现有的治疗临床证明刺激头发再生。化合物,特别是那些已经被确定为Wnt激活剂的化合物,现在可以对培养的HFSCs进行测试,看它们是否能刺激头发再生。科学界也可以通过调节Wnt信号到最佳水平来更有效地培养HFSCs。
Birgit Lane教授,IMB的执行董事,“头发监管是我们皮肤健康的重要方面,对我们的整体身体健康有影响。这项研究提供了有价值的新见解头发卵泡干细胞及其潜在的控制机制,并为世界各地的许多人的发展铺平了疗法的疗法脱发。"
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