成人干細(xì)胞給身體提供了一個(gè)細(xì)胞庫，損壞的或者用完的組織可以從中得以補(bǔ)充。在諸如腸和皮膚之類的器官中??它們需要不斷的更新，這些干細(xì)胞頻繁地分裂。但在其他身體結(jié)構(gòu)（包括毛囊）中，干細(xì)胞保持在一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)??它們不繁殖，直到收到來自周圍環(huán)境的信號(hào)，告訴它們到了再生的時(shí)間了。
這給人的直觀感覺是，干細(xì)胞是一種寶貴的資源，要慎用。然而，科學(xué)家們對(duì)于“它們的靜態(tài)是如何被調(diào)控的”還了解甚少，甚至不確定其確切的生物學(xué)功能。最近在《PNAS》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，洛克菲勒大學(xué)哺乳動(dòng)物細(xì)胞生物學(xué)和發(fā)育實(shí)驗(yàn)室主任RebeccaC.Lancefield教授及其實(shí)驗(yàn)室的研究生KennethLay，對(duì)于“使毛囊干細(xì)胞在靜態(tài)和再生活性之間搖擺不定”的生物學(xué)信號(hào)，提出了新的見解。
Fuchs說：“在一項(xiàng)早期的研究中，我們實(shí)驗(yàn)室表明，當(dāng)小鼠衰老時(shí)，在它們皮膚中的舊脂肪會(huì)產(chǎn)生更高水平的分泌信號(hào)，稱為BMP。這個(gè)信號(hào)是毛囊干細(xì)胞上的一個(gè)分子制動(dòng)器，使它們大部分的時(shí)間處于靜態(tài)�！�
在目前的研究中，Lay確定了由BMP信號(hào)激活的一個(gè)干細(xì)胞基因，并發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種基因缺失時(shí)，干細(xì)胞在更短的時(shí)間間隔內(nèi)長出了頭發(fā)。Fuchs說：“我們起初認(rèn)為，頭發(fā)生長的關(guān)鍵可能就是青春之泉，但是小鼠的皮毛出奇的變薄，并且過早地變成灰色。”
更多的生長和更少的隆突
通常，隨著新的頭發(fā)一起，干細(xì)胞會(huì)在創(chuàng)建一個(gè)新的隆突，同時(shí)確保舊的隆突和舊頭發(fā)留在毛囊內(nèi)。只有新的隆突可以產(chǎn)生另一根新的頭發(fā)，但是舊的隆突被固定住，以保持一層厚厚的和茂密的皮毛。在小鼠中，毛囊可以累積多達(dá)四個(gè)這樣的隆突。
Lay和Fuchs制備了缺乏FOXC1的小鼠??通過抑制或敲除產(chǎn)生這個(gè)蛋白的基因，他們發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物的毛囊干細(xì)胞需要更多的時(shí)間來生出毛發(fā)，但是處于靜態(tài)的時(shí)間卻減少了。在過去的九個(gè)月里，雖然正常小鼠的毛囊生長出了四根新的頭發(fā)，但是，F(xiàn)OXC1基因敲除小鼠的毛囊卻生出了七倍的新頭發(fā)。Lay解釋說：“敲除的干細(xì)胞進(jìn)入一種過分活躍的狀態(tài)，在這種狀態(tài)中它們不能充分地建立靜態(tài)。”
研究人員還發(fā)現(xiàn)，在FOXC1缺失時(shí)，盡管產(chǎn)生了七倍的新頭發(fā)，但毛囊始終只有一根頭發(fā)。這是因?yàn)椋@些毛囊不能保留它們舊的隆突，雖然它們產(chǎn)生了一種沒有問題的新隆突。隨著干細(xì)胞開始增殖，它們變得越來越不能夠粘在一起。因此，當(dāng)新生的頭發(fā)從毛囊旁邊擠過去時(shí)，它們的舊隆突并沒有與毛囊適當(dāng)?shù)剡B在一起。而且自從隆突發(fā)出休眠信號(hào)以后，其缺失可更快地激活剩余的干細(xì)胞。
灰頭發(fā)和禿頭
雖然FOXC1基因敲除小鼠的毛囊干細(xì)胞以相對(duì)危險(xiǎn)的速度產(chǎn)生毛發(fā)，但這種恣意的生長似乎可將它們耗盡。年長的基因敲除小鼠有稀疏的灰色皮毛，它們不能像正常年齡或更年輕小鼠那樣，盡快地再生出皮毛。類似的現(xiàn)象也在小鼠造血干細(xì)胞（它們可產(chǎn)生血細(xì)胞）中有過描述??這些在年輕動(dòng)物中更活躍的干細(xì)胞，隨著動(dòng)物的生長似乎變得枯竭。
Fuchs解釋說：“毛囊干細(xì)胞影響黑素細(xì)胞干細(xì)胞的行為，這些細(xì)胞與隆突微環(huán)境共同存在。因此，當(dāng)毛囊干細(xì)胞的數(shù)量隨著年齡增長而下降時(shí)，黑素細(xì)胞干細(xì)胞的數(shù)量也隨之下降，從而導(dǎo)致剩下的毛發(fā)過早花白�！彪S著年齡的增長會(huì)發(fā)生自然脫發(fā)，對(duì)此我們還了解甚少，但這些變禿的基因敲除小鼠，可以提供一種模型來進(jìn)行研究。
今年2月份，Science雜志以兩篇論文、一篇評(píng)論文章的形式，揭示了脫發(fā)這一過程背后的神秘機(jī)制，闡述了衰老、脫發(fā)與干細(xì)胞之間的關(guān)系（三篇Science：脫發(fā)是因?yàn)轭^發(fā)變皮膚？）。如何讓頭發(fā)再生？科學(xué)家們對(duì)此也進(jìn)行了相關(guān)研究。2014年12月，西班牙國立癌癥研究中心進(jìn)行的一項(xiàng)研究，揭示了刺激毛囊生長的一種全新角度。這也為一個(gè)更大的問題??如何在成年生物體、尤其是皮膚中再生組織，增加了新的知識(shí)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《PLOSBiology》雜志（PLOS：通過改變免疫細(xì)胞刺激頭發(fā)生長）。而在去年5月份在Cell雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，以特定模式和密度拔掉兩百根小鼠毛發(fā)，可以誘導(dǎo)長出1200根新毛發(fā).
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