Регенерирующие стволовые клетки волосяного фолликула


Исследователи Гарвардского университета определили биологический механизм того, как хронический повреждает стволовые волосяного фолликула, подтверждая давние наблюдения о том, что стресс может привести к выпадению волос.

В исследовании на мышах, опубликованном в журнале Природа, исследователи обнаружили, что главный гормон стресса заставляет стволовые волосяного фолликула оставаться в длительной фазе покоя, не регенерируя волосяной фолликул и волосы. Исследователи определили конкретный тип клеток и молекулу, отвечающую за передачу сигнала стресса стволовым клеткам, и показали, что этот путь потенциально может быть направлен на восстановление роста волос.

«Моя лаборатория заинтересована в понимании того, как влияет на биологию стволовых клеток и биологию тканей, отчасти благодаря тому факту, что каждый может рассказать историю о том, что происходит с его кожей и волосами, когда они испытывают стресс. клеточный биолог, я не мог дать удовлетворительный ответ относительно того, действительно ли стресс оказывает влияние – и, что более важно, если да, то каковы механизмы », – сказал Я-Чие Сюй, доктор философии, доцент Элвина и Эста Стар. стволовых клеток и регенеративной биологии в Гарварде и старший автор исследования. «Кожа представляет собой управляемую и доступную систему для глубокого изучения этой важной проблемы, и в этой работе мы обнаружили, что стресс действительно задерживает активацию стволовых клеток и в корне меняет частоту регенерации тканей стволовыми клетками волосяного фолликула».

Волосяной фолликул – одна из немногих тканей млекопитающих, которые могут проходить этапы регенерации в течение жизни, и стал парадигмой, которая во многом определяет наше фундаментальное понимание биологии стволовых клеток млекопитающих. Волосяной фолликул естественным образом колеблется между ростом и отдыхом, и этот процесс поддерживается стволовыми клетками волосяного фолликула. Во время фазы роста стволовые волосяного фолликула активируются для регенерации волосяного фолликула и волос, и становятся длиннее с каждым днем. Во время фазы покоя стволовые находятся в состоянии покоя, и волосы легче выпадают. Выпадение волос может произойти, если волосы выпадают, а стволовые клетки остаются неподвижными без регенерации новой ткани.


Исследователи изучили модель хронического стресса на мышах и обнаружили, что стволовые клетки волосяных фолликулов остаются в фазе покоя очень долгое время, не регенерируя ткани. Главный гормон стресса, вырабатываемый надпочечниками, кортикостерон, был активирован хроническим стрессом; Обеспечение мышей кортикостероном позволило воспроизвести стрессовое воздействие на стволовые клетки. Эквивалентным гормоном у людей является кортизол, который также активируется при стрессе и часто называется «гормоном стресса».

«Этот результат предполагает, что повышенный уровень гормонов стресса действительно оказывает негативное влияние на стволовые клетки волосяного фолликула», – сказал Сюй. «Но настоящее удивление произошло, когда мы исключили источник гормонов стресса».

В нормальных условиях регенерация волосяных фолликулов со временем замедляется – фаза покоя удлиняется с возрастом животных. Но когда исследователи удалили гормоны стресса, фаза покоя стволовых клеток стала чрезвычайно короткой, и мыши постоянно входили в фазу роста, чтобы регенерировать волосяные фолликулы на протяжении всей своей жизни, даже когда они были старыми.

«Таким образом, даже базовый уровень гормона стресса, который обычно циркулирует в организме, является важным регулятором фазы покоя. Стресс, по сути, просто поднимает эту уже существующую« ось надпочечников-волосяной фолликул », что еще больше затрудняет выделение стволовых клеток волосяного фолликула войти в фазу роста для регенерации новых волосяных фолликулов », – сказал Сюй.

Установив связь между гормоном стресса и активностью стволовых клеток волосяного фолликула, исследователи искали биологический механизм, лежащий в основе этой связи.