@ 2017.09.26 , 22:30

激活毛囊干细胞生发的新方法

加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究者发现了一种激活毛囊中干细胞的新方法,借此可使头发生长。这一由Heather Christofk和William Lowry主导的研究可能引出新的药物,帮助促进由于激素失衡、压力、老化或者化疗等因素而秃顶之人的头发生长。

该研究已发表在自然细胞生物学杂志上。

毛囊干细胞是毛囊中寿数长久的细胞,位于皮肤中,能在人的一生中产生头发。它们是“休眠的”,一般处于未激活状态,但在一个新的头发循环中会快速激活,新的头发由此长出。毛囊干细胞的沉眠受到多种因素的调控。在某些情况下它们无法激活,就导致了脱发。

激活毛囊干细胞生发的新方法
credit: 煎蛋小编&画师樂米張

在这一研究中,Christofk和Lowry发现毛囊干细胞的代谢与皮肤中其他细胞不同。细胞代谢包括细胞分裂所需的营养物质的分解、制造能量以及对环境响应。代谢过程利用酶改变这些营养物,产生“代谢产物”。随着毛囊干细胞消耗血液中的葡萄糖这一营养物质,它们就会产生一种名为丙酮酸盐的代谢产物。细胞要么将丙酮酸盐输送到产生能量的线粒体,要么将丙酮酸盐转换为另一种名为乳酸的代谢产物。

生物化学和分子与医用药理学副教授Christofk说道:“我们对毛囊干细胞代谢的观测促使我们检查基因上减小丙酮酸盐进入线粒体的通道是否能迫使毛囊干细胞产生更多的乳酸,以及这样是否就能激活细胞更迅速地生发。”

研究团队首先从基因上阻断了小鼠的乳酸产生,发现这阻止了毛囊干细胞的激活。反过来,他们与犹他大学的Rutter实验室合作,基因上增加了小鼠中乳酸的产生,发现这样加快了毛囊干细胞的激活,增加了头发循环。

分子、细胞以及发育生物学教授Lowry说道:“此前没人知道增加或减少乳酸会对毛囊干细胞产生影响。我们一旦知道了改变小鼠的乳酸生成如何影响毛发生长,就知道了如何去寻找作用于皮肤的具有相同效果的潜在药物。”

团队鉴定了两种作用于小鼠皮肤的药物,这两种药物以截然不同的方式影响毛囊干细胞,促进乳酸产生。第一种药物名为RCGD423,激活了一种名为JAK-Stat分子信号路径,这一路径会从细胞外传输信息到细胞核中。研究表明JAK-Stat的激活会增加乳酸的产生,从而驱使毛囊干细胞激活,更快地生发。另一种药物名为UK5099,会阻断丙酮酸盐进入线粒体,于是迫使毛囊干细胞产生乳酸,加速小鼠毛发生长。

研究第一作者、Lowry实验室的实习医师Aimee Flores说道:“通过这一研究,我们了解到了很多激活干细胞的有趣方式。利用药物刺激毛囊干细胞来生发这一想法很有前景,因为数百万男性女性都面临脱发困境。我认为我们只是刚开始理解代谢在头发生长和干细胞中所起的作用,我正在寻找这些新发现的可能应用。”

上述实验只是临床前测试,尚未用于人类,也未被食品和药物管理局批准用于人类。

论文原文:doi:10.1038/ncb3575

本文译自 medicalxpress,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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