三篇Science論文探討脫發(fā)與毛囊干細胞衰老的關系

根據(jù)兩項新的研究，人們頭發(fā)脫落的原因可能與毛囊干細胞(hair follicle stem cells, HFSCs)衰老相關聯(lián)。這兩項研究同時發(fā)表在2016年2月5日那期Science期刊上，文章標題分別為“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，壽命更長的哺乳動物會脫發(fā)，但是這種命運背后的機制一直是個謎。HFSCs產生毛囊，而毛囊產生毛發(fā)。隨著時間的推移，HFSCs重復地維持毛發(fā)生長。令人吃驚的是，科學家們已在小鼠實驗中證實HFSCs抵抗衰老。為了更好地理解HFSCs可能在衰老相關毛發(fā)脫落中所起的作用，日本東京醫(yī)科牙科大學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18個月大的這些小鼠---它們在此階段開始毛發(fā)脫落---的皮膚進行分析后，他們證實這些動物的毛囊變得小型化，而且毛發(fā)數(shù)量和厚度下降。

研究人員猜測罪魁禍首是產生毛囊的HFSCs發(fā)生變化。進一步的研究---包括參與HFSCs維持的關鍵性基因---證實了他們的猜測。HFSCs中積累的DNA損傷似乎在促進它們發(fā)生變化中發(fā)揮著作用。一種在調節(jié)HFSCs中發(fā)揮著特別重要作用的基因是COL17A1；在剔除這個基因的基因工程小鼠體內，HFSCs被**了。

在**項研究中，來自美國科羅拉多大學的Li Wang等人鑒定出一個HFSCs用來啟動毛發(fā)生長的轉錄因子，即Foxc1。在成年小鼠的毛發(fā)生長周期，HFSCs周期性地在激活階段和靜止階段之間切換來維持干細胞群體和產生新的毛囊。通過操縱Foxc1在毛發(fā)生長周期不同階段中的表達，研究人員發(fā)現(xiàn)這種轉錄因子促進控制HFSCs靜止的兩個關鍵機制---Nfatc1和BMP---之間的信號轉導。這些發(fā)現(xiàn)表明靜止的HFSCs可感知它們的細胞狀態(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，這兩項研究有助人們進一步理解毛發(fā)生長。與此同時，來自中國重慶大學的Mingxing Lei和來自中國醫(yī)藥大學的Cheng-Ming Chuong在同期的Science期刊上發(fā)表了一篇標題為“Aging, alopecia, and stem cells”的觀點文章，探討了衰老、脫發(fā)和干細胞之間的關系。