Nature: 小毛囊帶來干細胞存亡大線索
日期:2015-04-09 09:00:52
在小鼠毛囊的微觀世界里,耶魯大學癌癥中心的研究人員發現了關于“干細胞再生和死亡”的重大線索。這些研究結果,發表在四月六日的《自然》雜志(Nature),可能會使我們對“整個身體組織中的干細胞池如何維持或改變”有一個更好的了解。
干細胞是補充自我的未分化的細胞,根據它們的組織位置,可以分化成為專門的細胞,如皮膚細胞或血細胞。組織內穩態,是通過細胞生產(生長)和消除(消退)之間的平衡而實現。與組織生長形成對照,組織消退所需要的細胞和分子信號,尚不明確。為了探討生理性組織消退,該研究小組使用小鼠毛囊。該研究的第一作者、遺傳學、細胞生物學和醫學副教授實驗室博士生Kailin R. Mesa指出,毛囊是探索干細胞行為的一個理想部位,因其干細胞數量和行為具有獨特的和可預測的振蕩。
在這項研究中,研究小組使用活體顯微成像,跟蹤活體小鼠皮膚中的干細胞行為,發現消退期階段(regression phase)通過兩種不同的機制消除大多數的上皮細胞,這兩種機制分別是:基底層細胞的終末分化和基底細胞凋亡的空間梯度。此外,研究表明,基底上皮細胞共同充當吞噬細胞,以清除附近死亡的上皮細胞。通過細胞和遺傳消融技術,研究人員表明,上皮細胞死亡是通過轉化生長因子(TGF)-β激活和間葉細胞串擾而被外在地誘導。令人注意的是,這些數據表明,組織消退可采取行動減少干細胞池,因為消退抑制可導致過多具有再生能力的基底上皮細胞。
研究人員觀察到,干細胞龕(stem cell niche),或周圍區域,在干細胞生長或者死亡中都起到了關鍵作用。Mesa 說:“在此之前,我們還不清楚干細胞調控是內在的還是外在的,現在我們知道,是這個壁龕的外部指導干細胞。對于癌癥,我們下一步可探討如何能夠擾亂或改變這一壁龕,希望能影響腫瘤干細胞的生長。”
同時,研究人員驚奇地發現,干細胞池里的干細胞以其他死亡的干細胞為食。這揭示了去除死細胞的一種機制,這個過程以前在哺乳動物腺體中觀察到,但從未在皮膚中被觀察到。
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