Новое исследование в Лаборатории Элейн Фукс Биологии Клетки млекопитающих и развития сосредоточилось на стволовых клетках в волосяном фолликуле, чтобы определить то, что включает их. Исследователи сочли клетки произведенными стволовыми клетками, потомство известный в Усиливающих Транзит Клетках или TACs, испустите сигнал, который говорит тихим стволовым клеткам волосяного фолликула становиться активными.«Много типов стволовых клеток млекопитающих производят TACs, которые действуют как промежуточное звено между стволовыми клетками и их конечным продуктом: полностью дифференцированные клетки в крови, коже и в другом месте», говорит Я-Чие Сюй, который провел исследование, в то время как как postdoc в лаборатории и скоро двинется в Гарвардский университет. «В прошлом TACs рассматривались как население клеток, которые сели у пассивно проворота ткани. Никто не ожидал, что они будут играть регулирующую роль».
Сюй и Фукс пошли шаг вперед, чтобы определить сигнал, отосланный TACs. Они точно определили белок продвижения клеточного деления под названием Звуковой Еж, который играет роль в эмбриональном развитии мозга, глаз и конечностей.
Стволовые клетки с медицинской точки зрения ценны, потому что у них есть потенциал, чтобы произвести много специализированных клеток, подходящих для определенных ролей. Производство стволовых клеток этих дифференцированных клеток крайне важно для нормального обслуживания, роста и ремонта.
У многих тканей есть два населения стволовых клеток: тот, который редко делится, известный как неподвижные стволовые клетки и другой, который является более склонным, чтобы распространиться, известный как запущенные стволовые клетки. Независимо от их частоты быстрого увеличения большинство стволовых клеток в людях непосредственно не производит дифференцированные клетки потомства; вместо этого, они дают начало промежуточному распространяющемуся населению, TACs.Волосяной фолликул, крошечный орган, который производит волосок, формирует сужать впадину в кожу.
Это ездит на велосипеде между раундами роста, разрушения и отдыха. Входя в фазу роста, запущенное население стволовой клетки всегда первое, чтобы разделиться и производит сгруппированный TACs, опускаются в волосяном фолликуле. Запущенное быстрое увеличение стволовой клетки готовит почву для следующего раунда роста волос, процесса, который гарантирует, волосы заменены, поскольку они теряются со временем. TACs процветания производят волосяной стержень, а также все клетки, окружающие волосы под кожей, которые составляют сам стручок.
В начале Сюй и Фукс подозревали роль и для TACs и для Звукового Ежа в регенерации волос.«Мы заметили, что запущенное население стволовой клетки активировано рано и делает TACs, в то время как неподвижное население стволовой клетки только становится активированным, как только TACs произведены. Эта корреляция побудила нас искать сигнал, который сделан TACs. Звуковой Еж – то, что сигнал, в то время как мы продолжали демонстрировать», объяснил Фукс.
В экспериментах, описанных на этой неделе в Селле, Сюй отключил способность TAC произвести Звуковой белок Ежа, выведя из строя ген, ответственный в волосяных фолликулах взрослых мышей. В результате быстрое увеличение стволовых клеток волосяного фолликула и их TACs оба поставилось под угрозу. Они далее показали, что это – неподвижное население стволовой клетки, которое требует Звукового Ежа непосредственно для быстрого увеличения.
Удивительно, когда Сюй заблокировал способность неподвижных стволовых клеток ответить Звуковому Ежу, рост волос продолжался, но стручки были короче, и с каждой партией в велоспорт волос, неподвижное и запущенное население стволовой клетки было уменьшено, пока регенерация волос не потерпела неудачу в целом. Эти особенности удивительно подобны тому, что происходит при мужском облысении, по словам исследователей. Хотя корень этого беспорядка может быть далее вверх по течению, чем Звуковой Еж, это исследование обеспечивает новое понимание проявлений потери волос, которая в конечном счете будет необходима, чтобы развивать новую терапию, говорят они.TACs – шаг во многих различных происхождениях стволовой клетки, и исследователи устанавливают это, хотя точный сигнал может отличаться, TACs может функционировать так же в других тканях, таких как наша кровь и кишечник. «В большинстве взрослых тканей», говорит Фукс, «наши стволовые клетки должны быть в состоянии быстро ответить на травму.
Эксплуатируя TACs как реостаты, процесс может жестко регулироваться, чтобы гарантировать, что просто правильная сумма новой ткани произведена, чтобы восстановить рану. Таким образом TACs больше не может рассматриваться как пассивное, промежуточное в происхождении стволовой клетки, а скорее как ключевой сигнальный центр, который организует регенерацию ткани».