Nature子刊：不能平分的细胞导致了秃发

TMDU的研究人员发现了衰老过程中头发稀疏和脱落的一种新机制。通过研究年轻和年老小鼠的毛囊干细胞分裂，研究人员发现，年轻小鼠能够很好地平衡典型的对称和不对称细胞分裂，从而再生毛囊。然而，在衰老过程中，一种非典型的不对称细胞分裂出现，导致脱发。这项研究有助于开发新的方法来调节器官衰老和衰老相关疾病。

　　

 

来自东京医学和牙科大学(TMDU)的研究人员发现了一种导致衰老过程中头发稀疏和脱落的新机制

头发是从毛囊中的干细胞生长而来的。随着年龄的增长，毛囊生长头发的能力逐渐丧失，导致头发稀疏，最终脱发。在一项新的研究中，来自东京医学和牙科大学(TMDU)和东京大学的研究人员发现了一种新的机制，通过这种机制，毛囊失去了再生能力。

毛囊是一种微型器官，新发不断从毛囊中生长。毛囊干细胞(HFSCs)的正常功能是新生毛发生长的基础。HFSCs经历循环对称和不对称细胞分裂(SCDs和ACDs)。SCDs产生两个相同的细胞，它们的命运相同，而ACDs产生一个分化的细胞和一个自我更新的干细胞。两者的结合确保了干细胞群体的继续存在，但这些细胞是如何由于衰老而导致HFSC功能丧失的，目前尚不完全清楚。

“为了实现适当的组织功能，对称和不对称的细胞分裂必须保持平衡，”该研究的通讯作者Emi Nishimura说。“一旦干细胞优先经历其中一种或更糟的是，偏离这两种细胞分裂的典型过程，器官就遭殃了。在这项研究中，我们想要了解在衰老过程中干细胞分裂是如何影响头发生长的。”

为了实现他们的目标，研究人员利用两种不同类型的试验:细胞命运追踪和细胞分裂轴分析，研究了年轻和年老小鼠HFSCs中的干细胞分裂。前者是用荧光蛋白标记HFSC，以便随时间跟踪;后者是测量HFSC分裂的角度。令人惊讶的是，研究人员证明，虽然在年轻小鼠体内的HFSCs经历了典型的对称和不对称细胞分裂来再生毛囊，但在衰老过程中，它们采用了一种非典型的不对称细胞分裂的衰老类型。

但为什么细胞分裂的模式在衰老过程中会发生如此剧烈的变化呢?为了回答这个问题，研究人员专注于半桥粒（hemidesmosomes），它连接细胞和细胞外基质(ECM)。人们早就知道细胞外膜赋予细胞极性，即细胞可以通过特定蛋白质的作用在特定的空间内感知自己的定位。研究人员发现，在衰老过程中，半桥粒和细胞极性蛋白都变得不稳定，导致HFSCs分裂过程中产生异常分化的细胞。因此，随着时间的推移，HFSCs会变得疲惫和丢失(导致头发稀疏和脱发)。

“这些惊人的结果表明，随着时间的推移，毛囊失去了再生头发的能力，”该研究的第一作者Hiroyuki Matsumura说。“我们的研究结果可能有助于开发调节器官衰老和衰老相关疾病的新方法。”

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The article, "Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles" was published in Nature Aging at DOI: 10.1038/s43587-021-00033-7