三篇Science論文探討脫發(fā)與毛囊干細(xì)胞衰老的關(guān)系

根據(jù)兩項(xiàng)新的研究，人們頭發(fā)脫落的原因可能與毛囊干細(xì)胞(hair follicle stem cells, HFSCs)衰老相關(guān)聯(lián)。這兩項(xiàng)研究同時(shí)發(fā)表在2016年2月5日那期Science期刊上，文章標(biāo)題分別為“Hair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis”和“Foxc1 reinforces quiescence in self-renewing hair follicle stem cells”。

盡管眾所周知，壽命更長(zhǎng)的哺乳動(dòng)物會(huì)脫發(fā)，但是這種命運(yùn)背后的機(jī)制一直是個(gè)謎。HFSCs產(chǎn)生毛囊，而毛囊產(chǎn)生毛發(fā)。隨著時(shí)間的推移，HFSCs重復(fù)地維持毛發(fā)生長(zhǎng)。令人吃驚的是，科學(xué)家們已在小鼠實(shí)驗(yàn)中證實(shí)HFSCs抵抗衰老。為了更好地理解HFSCs可能在衰老相關(guān)毛發(fā)脫落中所起的作用，日本東京醫(yī)科牙科大學(xué)Hiroyuki Matsumura及其同事們研究了毛發(fā)加速脫落(accelerated hair loss)模式小鼠的毛囊。在對(duì)18個(gè)月大的這些小鼠---它們?cè)诖穗A段開始毛發(fā)脫落---的皮膚進(jìn)行分析后，他們證實(shí)這些動(dòng)物的毛囊變得小型化，而且毛發(fā)數(shù)量和厚度下降。

研究人員猜測(cè)罪魁禍?zhǔn)资钱a(chǎn)生毛囊的HFSCs發(fā)生變化。進(jìn)一步的研究---包括參與HFSCs維持的關(guān)鍵性基因---證實(shí)了他們的猜測(cè)。HFSCs中積累的DNA損傷似乎在促進(jìn)它們發(fā)生變化中發(fā)揮著作用。一種在調(diào)節(jié)HFSCs中發(fā)揮著特別重要作用的基因是COL17A1；在剔除這個(gè)基因的基因工程小鼠體內(nèi)，HFSCs被**了。

在**項(xiàng)研究中，來自美國(guó)科羅拉多大學(xué)的Li Wang等人鑒定出一個(gè)HFSCs用來啟動(dòng)毛發(fā)生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)錄因子，即Foxc1。在成年小鼠的毛發(fā)生長(zhǎng)周期，HFSCs周期性地在激活階段和靜止階段之間切換來維持干細(xì)胞群體和產(chǎn)生新的毛囊。通過操縱Foxc1在毛發(fā)生長(zhǎng)周期不同階段中的表達(dá)，研究人員發(fā)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)控制HFSCs靜止的兩個(gè)關(guān)鍵機(jī)制---Nfatc1和BMP---之間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。這些發(fā)現(xiàn)表明靜止的HFSCs可感知它們的細(xì)胞狀態(tài)變化，并利用短暫的基因激活來維持它們的身份。

歸納在一起，這兩項(xiàng)研究有助人們進(jìn)一步理解毛發(fā)生長(zhǎng)。與此同時(shí)，來自中國(guó)重慶大學(xué)的Mingxing Lei和來自中國(guó)醫(yī)藥大學(xué)的Cheng-Ming Chuong在同期的Science期刊上發(fā)表了一篇標(biāo)題為“Aging, alopecia, and stem cells”的觀點(diǎn)文章，探討了衰老、脫發(fā)和干細(xì)胞之間的關(guān)系。