干细胞研究的突破向着解决人类秃顶问题更近一步

2021年02月15日 15:36 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

日本理化学研究所生物系统动力学研究中心的科学家们进行了一项突破性研究,归纳出皮肤中负责毛发细胞再生的干细胞的具体特征,还确定了产生持续毛囊生长的最佳成分。研究人员认为他们的毛发再生方法的动物试验已经完成,已经可以进行人体临床试验。

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人类的毛囊会不断地循环经历一些不同的阶段。大部分时间毛囊都处于生长期,也就是头发的活跃生长阶段。

在生长期结束时,毛囊会进入一个过渡阶段,称为catagen阶段,导致进入休息状态,称为telogen阶段。一旦毛囊进入端生期,头发的轴就会自然脱落,之后毛囊就会循环回到生长期,并开始生长新的头发轴。

研究人员面临的一个挑战是寻找再生头发的方法,找到一种方法来生产新的毛囊,不断地通过这个自然循环。收获毛囊常驻上皮干细胞(HFSCs)是秃顶个体再生头发的一种可能方法,但并非所有HFSCs都能持续通过这些毛囊阶段。许多人可能会长出一根头发,但在头发脱落后,未能重新循环进入生长期。

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因此,发表在《科学报告》杂志上的新研究的第一个突破是发现了区分最有可能呈现重复性毛囊循环的HFSCs的特定细胞生物标志物。两种HFSC标志物(CD34和CD49f)一般用于识别这些特殊的产发干细胞,然而,新的研究发现第三种生物标志物(Itgβ5)可以最有效地区分最适合头发持续循环的干细胞。

"我们发现,当Itgβ5也被生物工程化到毛囊胚芽中时,几乎80%的毛囊达到了三个头发周期,"新研究的第一作者Makoto Takeo解释说。"相比之下,当它不存在时,只有13%的人达到了三个周期。"

该研究还证明了一种旨在培养HFSCs的新培养基的功效。这种被称为NFFSE的培养基是胶原蛋白和其他五种因子的组合。

在NFFSE培养基中培养的HFSCs中,有81%的HFSCs至少通过了三个完整的头发周期阶段,令人印象深刻。当只从NFFSE培养基中抽出一种成分时,研究人员看到大多数HFSCs在一个头发周期后就停滞不前。

"我们的培养系统建立了毛囊干细胞周期性再生毛囊的方法,将有助于在不久的将来使毛囊再生疗法成为现实,"该项目的首席研究员Takashi Tsuji解释说。

Tsuji和他的团队已经研究这项再生技术超过十年,并表示这种新方法的临床前动物测试已于两年前完成。一项人体临床试验原定于去年开始,但与COVID-19流行病带来的财务问题使试验受挫,研究人员现在正在寻找私人捐款,以使这项工作得以继续开展。

这项新研究发表在《科学报告》杂志上。

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