科學(xué)研究揭示維持皮膚干細(xì)胞活性的奧秘
化妝品的產(chǎn)生來自于女性愛美的天性,每個(gè)女人都想永遠(yuǎn)年輕,所以依賴化妝品來保護(hù)自己的年輕,也許在不久的未來人們不再需要面膜和涂抹各種化妝品來保養(yǎng)面部皮膚,在皮膚中的干細(xì)胞可以活躍地產(chǎn)生不同細(xì)胞,zui終將形成新的身體皮膚和毛發(fā)。另外,這些干細(xì)胞還能自補(bǔ)充,持續(xù)保持皮膚和毛發(fā)富有活力。
研究人員對基因改造后體內(nèi)缺少TCF3 和TCF4蛋白質(zhì)的老鼠進(jìn)行了分析,這兩種蛋白質(zhì)保存于皮膚干細(xì)胞核內(nèi),能夠與DNA結(jié)合使基因發(fā)生變化,導(dǎo)致干細(xì)胞出現(xiàn)各異性。他們發(fā)現(xiàn)如果體內(nèi)沒有這兩種蛋白質(zhì),雖然老鼠所有的皮膚層仍正常發(fā)育,但卻無法自更新保養(yǎng)。
這種表皮干細(xì)胞是一種皮膚干細(xì)胞類型,當(dāng)它消失時(shí)將導(dǎo)致體內(nèi)失去自維持更新皮膚細(xì)胞的能力。他們通過這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)如果老鼠體內(nèi)長期缺少這兩種蛋白質(zhì),其表皮則很難持續(xù)保養(yǎng)和更新。同時(shí),他們在皮氏培養(yǎng)皿中觀看到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就如同皮膚移植手術(shù)實(shí)驗(yàn)。
TCF蛋白質(zhì)共有4種類型,存在于身體內(nèi)許多干細(xì)胞之中。該蛋白質(zhì)可依據(jù)接收自分子環(huán)境的信號改變其基因,從而響應(yīng)一種叫做“β-catenin”的伴侶分子。
在毛囊中,如果β-catenin伴侶分子不存在時(shí),這兩種蛋白質(zhì)可像干細(xì)胞一樣;但如果β-catenin 伴侶分子存在時(shí),毛發(fā)增長處于活性狀態(tài)。在皮膚表皮中,TCF3和TCF4蛋白質(zhì)可通過自身維持性,無須β-catenin伴侶分子便能維持表皮干細(xì)胞。
如果TCF蛋白質(zhì)總是在皮膚中通過β-catenin分子發(fā)生作用,那么無論當(dāng)β-catenin、TCF3還是TCF4缺失時(shí),人們 將總是看到相同的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤,但事實(shí)上這種情況是不會(huì)出現(xiàn)的。當(dāng)毛囊依賴于β-catenin、TCF3還是TCF4時(shí),毛囊表皮看上去更多地依靠TCF3 和 TCF4蛋白質(zhì)。
雖然這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)是針對于哺乳動(dòng)物干細(xì)胞,但也適用于包括蠕蟲在內(nèi)的其他有機(jī)生物。TCF系列蛋白質(zhì)具有遠(yuǎn)古起源,同時(shí)蠕蟲長期被認(rèn)為具有CTF系列蛋白質(zhì),在不依賴β-catenin的狀況下仍具有相應(yīng)的功能。這種在哺乳動(dòng)物皮膚和蠕蟲之間的類似性將開啟研究再生療法的一個(gè)新途徑,可以解釋那些頭發(fā)的人群如何再次萌生新的頭發(fā)。
皮膚干細(xì)胞對于再生醫(yī)學(xué)研究具有很大的前途,同時(shí)有助于科學(xué)家們混合式干細(xì)胞治療法,進(jìn)而深入理解基礎(chǔ)性生物學(xué)。