PNAS:獨特的雙功能干細胞
日期:2014-11-25 08:53:40
與某些兩棲類動物相比,哺乳動物的再生能力比較差。人類機體有許多部件是失去了就回不來的,但毛囊、汗腺、指甲這些皮膚附件例外。南加州大學的科學家們揭示了這其中的原因,他們的這項研究發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志上。
成體干細胞是機體內的器官維持和組織再生的基礎。南加州大學的Krzysztof Kobielak領導研究團隊,在指甲底部的軟組織中發現了一種新型干細胞。這些細胞被稱為雙功能干細胞,它們除了自我更新,還擁有形成指甲或上皮組織的雙重能力。
研究人員將熒光蛋白和其他可視化“標簽”貼在小鼠的指甲細胞上,建立了一個標記滯留細胞鑒定系統(LRC)。他們發現,系統中大多數細胞反復分裂,它們的后代逐漸增多,沖淡了原有的熒光和標記。不過,在近端甲皺襞(nail proximal fold)的基底層,有一些細胞始終保持著強熒光和標記。這些圍繞在指甲根部的細胞基本不分裂或者分裂的很慢,表現出了干細胞的獨特性質。
研究顯示,這些新發現的干細胞很靈活,能夠起到雙重作用。在正常情況下,它們負責指甲和附近皮膚的生長,而且更傾向于后者。然而一旦指甲受傷或者缺失,這些干細胞就會轉變職能,專門對指甲進行修復。研究人員還通過轉錄譜分析發現,促使雙功能干細胞修復指甲的信號來自于骨形態發生蛋白(BMP)。
下一步,研究人員希望通過合適的信號,誘導雙功能干細胞再生出其他類型的組織。這樣的研究將幫助人們修復指甲和指頭的缺陷、治療嚴重的皮膚損傷甚至進行斷指再生。
“這些干細胞能在特定生理條件下再生指甲和皮膚,這是一個令人驚訝的發現。它們的雙重性質非常獨特,有別于其他皮膚干細胞,比如毛囊或汗腺的干細胞,”Kobielak說。
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