今年四月時，有篇刊在 Nature 的研究顯示，可塑性很高的 McSC 會在頭髮的生長期間，於發育中毛囊的不同部位移動的同時，在成熟度上不停的轉換，因為在不同的部位會接收到不同程度的成熟信號，這些細胞接收到訊號後會成熟，然後開始製造形成髮色的色素。但隨著人們年齡的增長，這些細胞會被困在隆起部位，因此失去成熟和維持頭髮顏色的能力。
幹細胞是未成熟細胞，它們可以製造更多同樣的幹細胞並生成成熟細胞，以執行特定的任務。不像其他幹細胞一旦開始成熟，就無法回頭，黑色素幹細胞可以在較不成熟和較成熟的狀態之間切換，能夠在這兩種狀態之間切換是頭髮保持其顏色所必需的。McSC 會根據所處的毛囊的位置，在最原始的幹細胞狀態和下一個階段的成熟狀態之間轉換，稱為 transit-amplifying state。這些 transit-amplifying cells (TACs)可以增生或分化，但沒有自我更新(self-renewal)的能力。
他們之前的研究發現，McSC 需要 WNT 信號的刺激以成熟為黑色素細胞(melanocytes)並產生黑色素(melanin)，它們在毛囊隆起部位接收到的 WNT 信號比在在毛囊突起下方的毛基質少狠多。但如果 WNT 信號太多，就會阻止幹細胞滑回再生狀態。
毛髮的生長分為三個階段：
1. Anagen (growth)：生長期
2. Catagen (transition)：衰退期，毛髮漸漸停止生長，並開始脫離真皮乳突(dermal papilla)。
3. Telogen (rest)：休止期，毛髮完全脫離真皮乳突，準備開始長新的毛基質進入下一個生長期。
在休止期要進入下一輪生長期，頭髮脫落時，在毛基質的黑色素幹細胞接收到 WNT 信號轉變成 TACs。在生長期開始時，TACs 會再生分化後的黑色素細胞，黑色素細胞向下遷移進入毛球(hair bulb)，在那裡產生色素，便可在新頭髮生長的時候把色素注入其中，使頭髮著色。另一些則會移動至 WNT 少的毛囊隆突，回到幹細胞狀態後可以再生一批幹細胞，這些幹細胞在之後的休止期時會再回到毛基質。
研究人員發現，隨著頭髮的老化、脫落和反復生長，越來越多的 McSC 被困在幹細胞區域中的隆起部位，不會成熟為 TACs，也沒有返回毛基質。他們透過反覆拔老鼠的毛髮使其不斷再生導致老化，並觀察在這個過程中 McSCs 的變化，發現拔毛前困住在毛囊隆突部位中的 McSC 的數量為 15%，強制老化後增加至近 50%，這些被困住的 McSC 由於缺少的 WNT 信號中而無法成熟為 TACs，它們無法快速增生，也無法回到毛基部分化成黑色素細胞，進而不能在新的毛囊中產生色素，頭髮因此無法成色。相比之下，繼續在毛囊隆起部位和毛基質之間來回移動的 McSC 則仍有再生、成熟為黑色素細胞和產生色素的能力。
不過，這個情形是可以逆轉的。研究團隊發現，讓細胞移動並重新開始成熟週期可以使頭髮恢復顏色。作者表示這個研究讓我們了解黑色素幹細胞的位置是如何影響髮色，如果在人類身上亦是如此，就可以透過幫助卡住的細胞再次在發展中的毛囊區域之間移動來逆轉或預防白髮。
Articles:
NYU Langone News | Study Links ‘Stuck’ Stem Cells to Hair Turning Gray
Publication:
Q Sun, W Lee, T Ogawa et al. De-differentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature (2023) DOI: 10.1038/s41586-023-05960-6
沒有留言:
張貼留言
歡迎發表意見