新的研究澄清如何产生新的干细胞被激活的头发

成体干细胞为身体提供一个水库,损坏或组织可以补充。在肠道和皮肤等器官,需要不断更新,这些干细胞分裂频繁。但在其他的身体结构,包括毛囊,他们被囚禁在一个静止状态1不繁殖,直到他们收到周围环境信号的再生。

干细胞的直观意义,被这样一个宝贵的资源,应该谨慎使用。然而科学家们有限的理解他们的静止如何监管,甚至是不确定的精确的生物功能。在最近发表的一项研究PNAS伊莱恩·福克斯,丽贝卡·c·Lancefield教授兼主任罗宾Chemers Neustein哺乳动物细胞生物学实验室和发展,和肯尼斯•莱,一个研究生在她的实验室,报告的新见解使毛囊干细胞的生物信号振荡之间的静止状态和再生的活动。

”在早期的研究中,我的实验室发现,当老鼠时代,旧的皮肤产生更高水平的脂肪分泌信号,称为BMP,”福克斯说。“这个信号作为分子抑制毛囊干细胞,使他们花更长的时间在静止。”

在目前的研究中,奠定了干细胞基因激活BMP信号,这表明,当基因缺失,干细胞生长毛发短间隔。“我们认为最初,毛发生长的关键可能是青春之泉,”福克斯说,“但是老鼠的头发衣服惊人的变薄和灰色的早熟地。”

更多的增长和更少的凸起

通常干细胞然后创建一个新的隆起随着新头发,同时确保旧的隆起和老头发毛囊的留在原地。只有新的膨胀可以让另一个新的头发,但旧的膨胀来维持一个厚和郁郁葱葱的外套。在小鼠,毛囊可以积累到四个凸起。

当躺和福克斯创建老鼠缺乏FOXC1-by禁用或“敲出”产生这种蛋白质的基因观察到动物的毛囊干细胞花更多的时间种植头发和更少的时间在静止。在过去的9个月,而从正常小鼠增长四个新头发毛囊,那些从FOXC1基因敲除小鼠已经做出新的毛七次。“淘汰赛干细胞进入活跃状态,他们不能充分建立静止,”解释。

研究人员还发现,在缺乏FOXC1,毛囊总是只有一个头发尽管取得新毛七次。这是因为这些毛囊无法保留其旧凸起,尽管他们生成一个新的膨胀没有问题。随着干细胞开始激增,他们变得不那么能够团结在一起。因此,他们老凸起时没有保持适当地拴在毛囊新增长头发推过去。和自膨胀发出静止信号,其损失其余干细胞激活更快。

灰色,秃头

虽然FOXC1-deficient老鼠的毛囊干细胞产生毛发在相对极快的步伐,这种挥霍无度的增长似乎穿出来。年长的基因敲除小鼠有稀疏的,灰色的外套,他们不可能再生皮毛尽快正常的同龄或年轻的同行。类似的现象在鼠标被描述造血干细胞,引起血液——干细胞更活跃的年轻动物似乎成为了动物的成长。

“毛囊干细胞影响黑素细胞干细胞的行为,co-inhabit隆起利基,”福克斯解释说。“因此,当的数量毛囊干细胞随年龄下降,太多这样的黑素细胞的数量干细胞,导致过早老化的头发了。”Not much is known about naturally occurring头发损失随着年龄的增长,但是这些秃顶基因敲除小鼠可能会提供一个模型来研究它。