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使用干细胞刺激毛发生长

健康 89xy 2周前 (10-08) 16次浏览

洛杉矶南加州大学的一组研究人员已经成功地从干细胞开始长出头发,揭示了与头发生长有关的关键分子事件,并在成年小鼠中刺激头发生长。

使用干细胞刺激毛发生长

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一项新的研究对头发是如何生长的、为什么不生长、应该如何生长以及我们可以做些什么有了更深入的了解。

这项发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究对头发生长的过程提供了一步一步的解释。该发现为脱发或男性型脱发患者的毛发生长刺激铺平了道路。

一组研究人员开始研究毛囊是如何从皮肤中生长出来的,以及它们是如何通过使用所谓的器官样物质产生毛发的,器官样物质是在体外生长的干细胞簇,可以自我组织成类似器官的结构。

他们利用器官类的三维结构来更好地理解某个器官,因为它们与它所模拟的器官具有相似的属性——在这种情况下,就是人类的皮肤。

这项研究的第一作者是雷明星,他是南加州大学干细胞实验室的博士后研究员。

头发生长的六个步骤

Lei和他的团队使用了从新生和成年皮肤细胞中提取的皮肤器官。具体来说,他们使用祖细胞,这是一种比干细胞更具分化性的细胞。他们将这些从新生和成人皮肤中分离出来,然后移植到裸鼠体内。

研究人员随后拍摄了三维培养物的详细延时图像,以观察细胞的行为以及头发的发育情况。

雷和他的同事们发现新生细胞在一个六步的过程中形成了皮肤样的器官样细胞,这个过程从游离的祖细胞(第一步)开始,然后很快就聚集起来(第二步)。

这些聚集的细胞然后变成极化的包囊(第三步),然后转化成所谓的聚结包囊(第四步),然后形成平面皮肤(第五步)。

在该过程的最后一步,皮肤形成毛囊(第六步),这些毛囊被移植到小鼠体内。在这里,它们长出了毛发。

相比之下,研究人员发现,成年小鼠分离的皮肤祖细胞既没有经过聚集阶段,也没有产生任何毛发。

雷和他的同事继续研究支持这六步毛发生长过程的分子和生物物理事件,解释说研究人员“使用生物信息学和分子筛选的组合”来阐明这些机制。

他们发现各种基因的活性增加,包括那些参与胶原蛋白(可以在皮肤和其他结缔组织中发现的纤维蛋白)和胰岛素(调节我们血液中糖含量的激素)产生的基因。

刺激头发生长

通过抑制器官发育不同阶段某些基因的活性,科学家们能够阐明它们在从一个阶段过渡到下一个阶段中的作用。

“我们的研究阐明了组织形态发生过程中自组织过程核心的分子事件和生物物理过程的传递,”作者写道。“对多阶段形态转变至关重要的分子被识别出来,并可以被添加或抑制以恢复成体细胞中停滞的过程。”

事实上,雷和他的同事们将这一新获得的分子和遗传知识应用于由成人皮肤细胞产生的器官类,试图启动毛发生长过程。

值得注意的是,雷和他的团队可以在这些器官中成功地刺激毛发生长。成年类器官产生的毛发是新生儿类器官的40%。

南加州大学凯克医学院的资深作者朱成明教授解释说:“通常,许多老年人的头发长得不好,因为成年细胞逐渐失去再生能力。”然而,他解释说,他的团队的发现有可能改变这一点。

“有了我们的新发现,我们能够让成年老鼠细胞再次产生毛发。将来,这项工作可以启发一种策略,刺激患有从脱发到秃顶等各种疾病的患者的头发生长。”

郑明中教授


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