Sel Stem Dalam Folikel Rambut Menuding Kepada Model Umum Penjanaan Semula Organ

2023 Pengarang: Bailey Leapman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-09-16 19:18

Kebanyakan orang menganggap rambut sebagai bahagian kosmetik semata-mata dalam kehidupan mereka. Bagi orang lain, ini mungkin membantu mendedahkan salah satu rahsia alam semula jadi yang paling disimpan: keupayaan badan untuk menjana semula organ. Kini, penyelidikan baharu dari Universiti Rockefeller menemui punca masalah, mendedahkan bahawa struktur di pangkal setiap helai rambut, folikel rambut, menggunakan mekanisme dua langkah untuk mengaktifkan sel stemnya dan mengarahkannya untuk membahagikan.

Mekanisme ini memberikan pandangan tentang cara repositori sel stem boleh disusun dalam tisu badan lain untuk tujuan menyokong penjanaan semula organ.

“Folikel rambut adalah seperti organ mini yang boleh dibuang,” kata Elaine Fuchs, ketua Makmal Biologi dan Perkembangan Sel Mamalia. “Sepanjang hayat kita, setiap folikel rambut mengalami kitaran pertumbuhan, kemusnahan dan rehat melalui populasi sel stem intrinsik. Ia memberikan peluang yang sangat baik untuk menyiasat proses molekul penjanaan semula tisu dan pembaharuan diri sel stem.”

Untuk memulakan pusingan baru pertumbuhan rambut, sel stem dalam folikel rambut mesti menerima isyarat untuk membahagikan. Sebagai tindak balas kepada isyarat ini, folikel rambut menjana semula terlebih dahulu dengan tumbuh ke bawah melalui lapisan tengah kulit, dermis, dan kemudian menghasilkan sel khusus yang membentuk rambut. Selepas tempoh di mana rambut tumbuh lebih panjang, sel stem berhenti membahagi, dan folikel rambut secara beransur-ansur ditarik semula. Kemudian terdapat tempoh rehat dan kitaran berulang.

Fuchs dan pasukannya telah selama beberapa tahun meneroka sel stem yang jarang membahagikan terletak berhampiran pangkal folikel rambut dalam petak yang dikenali sebagai bonjolan. Kali ini mereka menumpukan pada gugusan sel yang lebih kecil yang sering diabaikan dipanggil kuman rambut, yang terletak di bahagian paling bawah struktur ini. Walaupun sedikit yang diketahui tentang kuman rambut, saintis berpendapat bahawa ia muncul daripada bonjolan pada penghujung fasa yang merosakkan kitaran rambut.

Dalam kerja mereka, untuk diketengahkan dalam edisi 6 Februari Sel Stem Sel, Fuchs dan pasukannya meneliti kitaran rambut melalui fasa rehat dan mendapati bahawa pada kebanyakan masa ini, kedua-dua bonjolan dan kuman rambut kekal tidak aktif. Dengan mengasingkan sel daripada kedua-dua kuman rambut dan bonjolan, mereka juga mengesahkan bahawa kedua-duanya adalah sangat serupa secara molekul, menunjukkan bahawa kuman itu memang berasal dari bonjolan. Para penyelidik percaya, bagaimanapun, bahawa menjelang akhir fasa rehat, kuman rambut akan diaktifkan untuk membiak sebelum bonjolan. Selain itu, pasukan menunjukkan bahawa isyarat pengaktifan datang daripada struktur yang dikenali sebagai papila dermal.

“Kami mendapati bahawa dinamik penjanaan semula folikel rambut ialah proses dua langkah,” kata Valentina Greco, seorang felo pasca doktoral pelawat yang, bersama rakan sekutu pasca doktoral Ting Chen, menerajui projek itu.“Kuman rambut, yang sentiasa bersentuhan dengan papila dermal, diaktifkan terlebih dahulu dan bonjolan itu kemudian dipanggil untuk menyumbang kemudian semasa pertumbuhan.”

“Oleh kerana kuman berada dalam jarak yang lebih dekat dengan papila dermal, ia mungkin mencapai ambang isyarat rangsangan lebih awal daripada bonjolan,” jelas Fuchs, yang juga penyiasat Institut Perubatan Howard Hughes. Kerja sebelumnya oleh pasukannya telah menunjukkan bahawa dua isyarat perencatan, yang dikenali sebagai Wnts dan BMP, diperlukan untuk sel stem folikel rambut untuk diaktifkan. Mereka kini telah mengenal pasti isyarat pengaktifan tambahan, faktor pertumbuhan yang dipanggil FGF7, yang dibuat oleh papilla dermal dan terus meningkat sepanjang fasa rehat. “Kami berpendapat bahawa FGF7 mungkin menyumbang, bersama-sama dengan isyarat perencatan Wnts dan BMP, untuk memujuk kuman rambut untuk membelah dan membiak,” kata Fuchs.

Organisasi dwi tersebut masuk akal, jelas Greco, kerana tidak seperti sel stem yang membonjol, sel kuman rambut bertindak balas dan membiak dengan cepat tetapi tidak lama lagi akan melenyapkan potensi proliferatifnya."Organisasi ini menghalang kehabisan sel stem bonjol, yang tahan lama," kata Greco. “Ia juga membolehkan percambahan awal folikel rambut yang cepat.”

Fuchs dan pasukannya percaya bahawa dwi organisasi niche sel stem ini boleh digunakan pada organ lain. "Mungkin proses dua langkah yang kami kenal pasti diperlukan untuk mencapai pertumbuhan semula organ yang optimum, bukan sahaja dalam kulit tetapi juga dalam darah dan usus," kata Greco. “Organ ini mempunyai sel berbasikal yang perlahan dan pantas - sama seperti kuman rambut dan bonjol - serta mempunyai kapasiti untuk memperbaharui diri dan menjana semula.”