科学视点

脱发真相:衰老导致毛囊干细胞分裂异常

近日,发表在《自然衰老》杂志上的新论文称,日本东京医科齿科大学和东京大学的研究人员发现了衰老过程中头发稀疏和脱落的原因,即衰老导致了毛囊干细胞分裂异常。

通过研究年轻和老年小鼠毛囊干细胞的细胞分裂,研究人员发现,年轻小鼠适当地平衡了典型的对称和不对称细胞分裂,以使毛囊再生。然而,在衰老过程中,会出现一种非典型的不对称细胞分裂,毛囊失去再生能力,最终导致脱发。

毛囊是不断长出新头发的微小器官。新毛发的生长基于毛囊干细胞的正常功能。毛囊干细胞经历周期性的对称和不对称细胞分裂。对称分裂产生两个相同的细胞,它们的“命运”相同;而不对称分裂则产生一个分化细胞和一个自我更新的干细胞。这确保了干细胞种群的继续生长生存,但这些因素如何导致毛囊干细胞因衰老而丧失功能尚不完全清楚。

该研究的作者西村惠说:“为了正常的组织功能,对称和不对称的细胞分裂必须保持平衡。”一旦干细胞优先经历其中一种过程,或者一旦偏离了两种细胞分裂的一般性过程,毛囊就会受到影响。

为了解干细胞分裂在衰老过程中如何作用于头发,研究人员通过细胞命运追踪和细胞分裂轴分析,研究了年轻和老年小鼠毛囊干细胞中的细胞分裂。结果表明,虽然年轻小鼠的毛囊干细胞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衰老类型的不对称细胞分裂。

为了解细胞分裂方式在衰老过程中发生剧烈变化的原因,研究人员研究了半桥粒(一种连接细胞和细胞外基质的蛋白质)。细胞外基质可以赋予细胞极性,即细胞可通过特定蛋白质的作用来感知其在特定空间内的定位。研究人员发现,在衰老过程中,半桥粒蛋白和细胞极性蛋白都会变得不稳定,这导致毛囊干细胞分裂过程中产生异常分化的细胞。结果,随着时间的推移,毛囊干细胞会变得精疲力尽并死亡,最终导致头发稀疏并脱发。


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