В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Aging, ученые из Токийского медицинского и стоматологического университета (Tokyo Medical and Dental University) определили новый механизм, с помощью которого волосяные фолликулы теряют свои регенеративные способности.
Актуальность вопроса
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. 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 (СКД и АКД). СКД генерируют 2 идентичные клетки, в то время как АКД 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 СКД и АКД должны быть сбалансированы. Когда стволовые клетки преимущественно подвергаются одному из двух типов деления клеток или, что еще хуже, отклоняются от типичного процесса любого типа деления клеток, страдает фолликул. В этом исследовании ученые хотели понять, как деление стволовых клеток влияет на рост волос в процессе старения.
Материалы и методы исследования
Для достижения своей цели ученые исследовали деление стволовых клеток в HFSC у молодых и старых мышей, используя 2 разных типа анализов: отслеживание судьбы клеток и анализ оси деления клеток. В первом случае HFSC были помечены флуоресцентным белком, чтобы за ними можно было следить во времени, а во втором ученые измеряли угол деления HFSC.
Результаты научной работы
Поразительно, что исследователи смогли показать, что в то время как HFSC у молодых мышей подвергались типичным СКД и АКД для регенерации волосяных фолликулов, в процессе старения они приняли атипичный стареющий тип АКД.
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 ECM придает клеткам полярность, т. е. 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.
Результаты исследования могут способствовать развитию новых методов регулирования старения органов и заболеваний, связанных со старением.
Авторы другого исследования утверждают, что низкий уровень гормона стресса способствует процессу старения.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
