Волосы растут из стволовых клеток, находящихся в волосяных фолликулах. Во время старения способность волосяных фолликулов к росту волос последовательно теряется, что приводит к истончению волос и, в конечном итоге, к их выпадению. В новом исследовании ученые из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) и Токийского университета определили новый механизм, с помощью которого волосяные фолликулы теряют свои регенеративные способности.
Волосяные фолликулы — это мини-органы, из которых постоянно растут новые волосы . Основой для роста новых волос является правильная функция стволовых клеток волосяных фолликулов (HFSC). HFSCs подвергаются циклическим симметричным и асимметричным клеточным делениям (SCD и ACD). SCD генерируют две идентичные клетки, которые продолжают иметь одну и ту же судьбу, в то время как ACD генерируют дифференцирующуюся клетку и самообновляющуюся стволовую клетку. Комбинация гарантирует, что популяция стволовых клеток продолжает существовать, но то, как они способствуют потере функции HFSC из-за старения, еще полностью не изучено.
«Для правильного функционирования тканей симметричные и асимметричные деления клеток должны быть сбалансированы», — говорит автор-корреспондент исследования Эми Нишимура. «Как только стволовые клетки преимущественно подвергаются одному из или, что еще хуже, отклоняются от типичного процесса любого типа деления клеток, страдает орган. В этом исследовании мы хотели понять, как деление стволовых клеток влияет на рост волос во время старения».
Для достижения своей цели исследователи исследовали деление стволовых клеток в HFSC у молодых и старых мышей, используя два разных типа анализов: отслеживание судьбы клеток и анализ оси деления клеток. В первом случае HFSC были помечены флуоресцентным белком, чтобы за ними можно было наблюдать в течение долгого времени, а во втором измеряли угол деления HFSC. Поразительно, что исследователи смогли показать, что в то время как HFSC у молодых мышей подвергались типичным симметричным и асимметричным клеточным делениям для регенерации волосяных фолликулов, во время старения они приняли атипичный стареющий тип асимметричного деления клеток.
Но почему при старении так резко меняется способ деления клеток? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи сосредоточились на гемидесмосомах, классе белков, которые соединяют клетки с внеклеточным матриксом (ECM; белки, окружающие клетки). Давно известно, что Cell-ECM придает клеткам полярность, т. Е. Что клетки могут ощущать свою локализацию в заданном пространстве посредством действия определенных белков. Исследователи обнаружили, что во время старения как гемидесмосомальные белки, так и белки клеточной полярности дестабилизируются, что приводит к образованию аберрантно дифференцирующихся клеток во время деления HFSC. В результате со временем HFSC истощаются и теряются (что приводит к истончению и выпадению волос ).