Это имеет интуитивный смысл, что стволовые клетки, будучи таким ценным ресурсом, использовались бы экономно. Все же ученые ограничили понимание того, как их неподвижность отрегулирована и даже не уверена в ее точной биологической функции. В исследовании, опубликованном недавно в PNAS, Элейн Фукс, профессор Ребекки К. Лэнсефилд и глава Лаборатории Робина Чемерса Нойштайна Биологии Клетки млекопитающих и развития, и Кеннета Лея, аспиранта в ее лаборатории, сообщает о новом понимании биологических сигналов, которые заставляют стволовые клетки волосяного фолликула колебаться между состояниями неподвижности и регенеративной деятельности.«В более раннем исследовании моя лаборатория показала что, когда возраст мышей, старый жир в их коже производит более высокие уровни спрятавшего сигнала, названного BMP», говорит Фукс. «Этот сигнал действует как молекулярный тормоз на стволовых клетках волосяного фолликула, заставляя их провести намного более длительные времена в неподвижности».
В данном исследовании Лежите, определил ген стволовой клетки, который активирован передачей сигналов BMP и показал, что, когда этот ген отсутствует, стволовые клетки выращивают волосы с существенно более короткими интервалами. «Мы думали первоначально, что ключ к росту волос мог бы быть источником молодости», говорит Фукс, «но шерсть волос мышей, удивительно разбавленная и greyed преждевременно».Больше роста и меньше выпуклостиОбычно стволовые клетки тогда создают новую выпуклость наряду с новыми волосами, гарантируя, чтобы старая выпуклость и старые волосы остались вставленными в волосяной фолликул. Только новая выпуклость может сделать другие новые волосы, но старая выпуклость сохранена в месте, чтобы поддержать толстое и пышное пальто.
У мышей волосяные фолликулы могут накопить четыре из этой выпуклости.Когда Лежат, и Фукс создал мышей, которые испытывают недостаток в FOXC1 – отключая или «выводя из строя» ген, который производит этот белок – они заметили, что стволовые клетки волосяного фолликула животных потратили волосы роста большего количества времени и меньше времени в неподвижности. В течение девяти месяцев, в то время как волосяные фолликулы от нормальных мышей вырастили четыре новых волос, те от мышей нокаута FOXC1 уже сделали новые волосы семь раз. «Стволовые клетки нокаута входят в сверхактивное государство, в котором они не могут установить неподвижность соответственно», объясняет, Лежат.Исследователи также нашли, что в отсутствие FOXC1, у волосяных фолликулов всегда были только одни волосы несмотря на то, что сделали новые волосы семь раз.
Это вызвано тем, что эти волосяные фолликулы не могли сохранить свою старую выпуклость, хотя они произвели новую выпуклость без проблемы. Поскольку стволовые клетки начали распространяться больше, они стали менее способными склеиться.
В результате их старая выпуклость не осталась правильно ограниченной волосяным фолликулом, когда недавно растущие волосы протолкнулись мимо него. И так как выпуклость испускает сигналы неподвижности, ее потеря активировала остающиеся стволовые клетки еще быстрее.Движение серого и лысеющегоВ то время как стволовые клетки волосяного фолликула FOXC1-несовершенных мышей производят волосы в относительно головокружительном темпе, этот расточительный рост, кажется, стирает их.
У более старых мышей нокаута были более редкие, более серые пальто, и они не могли восстановить свой мех так же быстро как их нормальные подобранные с возрастом или младшие пэры. Подобное явление было описано у мыши hematopoietic стволовые клетки, которые дают начало клеткам крови – те стволовые клетки, которые более активны у молодых животных, кажется, становятся исчерпанным, поскольку животные становятся более старыми.«Стволовые клетки волосяного фолликула влияют на поведение стволовых клеток меланоцита, который co-inhabit ниша выпуклости», объясняет Фукс. «Таким образом, когда числа стволовых клеток волосяного фолликула, уменьшенных с возрастом, так также сделали числа стволовых клеток меланоцита, приводящий к преждевременному, седеющему из любых волос, были оставлены».
Не много известно о естественной потере волос с возрастом, но эти лысеющие мыши нокаута могут предоставить модель, чтобы изучить его.