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Nat Aging:为什么岁月会让人“头秃”?

2021-10-11 01:42:30梅斯医学
核心提示:这项研究揭示,迄今为止未知的上皮细胞逃离其微环境的活动是干细胞减少和组织退化的一个机制。老年组织中无家可归的上皮细胞的鉴定为理解与衰老相关的疾病提供了一个新的视角。

衰老被定义为组织和生物体的功能衰退,并导致了许多人类疾病,包括癌症和神经退行性疾病。尽管人们已经普遍认识到干细胞的耗竭是衰老的一个标志,但很少有人在完整的微环境中观察到衰老期间组织干细胞的细胞活动。在很大程度上,人们仍然不知道组织干细胞在衰老过程中是如何分裂、迁移和灭亡的。由于不清楚这些基本的细胞行为,目前对组织自体细胞衰老的了解是通过间接测量自体细胞的数量和功能获得的。因此,我们对干细胞耗竭的理解主要限于细胞分裂和自我更新的不足,通常是由DNA损伤和细胞衰老引起的。

在组织干细胞的基本特性中,静息态是已知的,它通过限制干细胞分裂的数量和减少细胞的压力,在干细胞的维护中发挥了重要的作用。尽管静息态的丧失被证明是以细胞内在的方式导致干细胞增殖潜力的丧失,但当干细胞失去静息态时,其活动还没有被可视化。此外,人们尚不清楚干细胞静息期的丧失是否会独立于细胞分裂控制而影响干细胞区的完整性。最后,在衰老过程中,干细胞的分裂率通常会下降;长时间的干细胞静息如何影响衰老仍是一个开放性的问题。

最近,研究人员以毛囊干细胞为例,就此问题展开研究,其发现,在老年小鼠中,上皮细胞从毛囊(HF)的干细胞区室逃到了真皮中,导致毛囊的小型化。

单细胞RNA-seq和转座酶可及染色质测序(ATAC-seq)显示,老年毛囊干细胞中细胞粘附和细胞外基质基因的表达减少,其中许多是由Foxc1和Nfatc1调节的。Foxc1和Nfatc1的缺失重现了毛囊的小型化并导致脱发。

此外,活体成像捕捉到单个上皮细胞从干细胞区间的迁移和毛囊的解体。

总之,这项研究揭示,迄今为止未知的上皮细胞逃离其微环境的活动是干细胞减少和组织退化的一个机制。老年组织中无家可归的上皮细胞的鉴定为理解与衰老相关的疾病提供了一个新的视角。

原始出处:

Chi Zhang al. Escape of hair follicle stem cells causes stem cell exhaustion during aging. Nature Aging (2021).

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