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Nature子刊新研究,白发可能反映出对癌症风险的天然防御
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月21日 来源:AAAS
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头发变白和黑色素瘤(一种皮肤癌)看似毫不相关的现象。但根据东京大学的一项新研究,这两种结果可能都源于产生色素的干细胞对DNA损伤的反应。这些位于毛囊中的细胞在基因毒性应激下面临着一个关键的决定:是分化并离开系统(导致头发变白),还是继续分裂(最终可能导致肿瘤形成)。
在我们的一生中,我们的细胞不断暴露于可能损伤DNA的环境和内部因素之中。虽然已知DNA损伤会导致衰老和癌症,但两者之间的确切联系——尤其是受损干细胞如何影响长期组织健康——仍然难以捉摸。
黑素细胞干细胞 (McSC) 是组织驻留干细胞,是成熟黑素细胞的来源。成熟黑素细胞是负责毛发和皮肤着色的色素生成细胞。在哺乳动物中,这些干细胞以未成熟黑素母细胞的形式存在于毛囊的隆突-亚隆突区域,通过周期性再生维持色素沉着。
这项研究于2025年10月6日在线发表在《Nature Cell Biology》杂志上,由东京大学的西村惠美教授和毛利康昭助理教授领导,利用小鼠体内的长期谱系追踪和基因表达谱分析,探究了McSC如何应对不同类型的DNA损伤。研究团队发现了一种针对DNA双链断裂的特定反应:衰老偶联分化(衰老-分化),在这一过程中,McSC不可逆地分化并随后丢失,导致毛发变白。该过程由p53-p21通路的激活驱动。
相反,当暴露于某些致癌物(例如7,12-二甲基苯并蒽或紫外线B)时,McSC会绕过这种保护性分化程序——即使在存在DNA损伤的情况下也是如此。相反,它们保留了自我更新能力并进行克隆扩增,这一过程由局部微环境和表皮内分泌的KIT配体支持。这种微环境衍生的信号抑制了衰老分化,使McSC倾向于肿瘤易发的命运。
Nishimura 表示:“这些研究结果表明,同一干细胞群体可能会经历截然相反的命运——衰竭或扩增,这取决于压力和微环境信号的类型,这将头发变白和黑色素瘤重新定义为干细胞应激反应的不同结果,而非不相关的事件。”
重要的是,这项研究并非表明白发可以预防癌症,而是表明衰老分化代表着一种应激诱导的保护性途径,可以清除潜在的有害细胞。相反,当这种机制被绕过时,受损的黑素细胞干细胞(McSC)的持续存在可能诱发黑色素瘤的发生。
通过识别控制这种命运分叉的分子回路,该研究提供了一个将组织衰老和癌症联系起来的概念框架,并强调了通过自然“衰老分解”消除潜在有害干细胞的有益作用,从而产生一种预防癌症的表型。