Исследователи из Университета Южной Калифорнии определили новую циклическую передачу сигналов в дерме, которая координирует активность стволовых клеток и регулирует регенерацию в больших популяциях волос на животных моделях. Согласно исследованию, которое будет опубликовано в январе, переключатель передачи сигналов включает путь костного морфогенетического белка (Bmp). 17 номер журнала Nature.
"Концептуально, результаты имеют важное значение для исследования стволовых клеток и для понимания того, как активность стволовых клеток регулируется во время регенерации," говорит Cheng-Ming Chuong, M.D., Ph.D., главный исследователь и профессор патологии Медицинской школы Кека при USC. "Исследование представляет новое измерение в регулировании повторного роста волос и, в конечном итоге, регенерации органов."
Чуонг отмечает, что волосы являются важной моделью для регенерации органов у млекопитающих, потому что это один из немногих органов, которые регулярно регенерируют. Недавние исследования в этой области установили, что циклирование волос является одной из основных моделей регенерации органов. Однако, по его словам, большинство этих работ сосредоточено на циклической регенерации одного-единственного волосяного фолликула.
"У каждого из нас тысячи волосяных фолликулов. В нашем исследовании мы были заинтересованы в анализе координационного поведения циклической регенерации в популяции органов," Чыонг говорит.
Исследовательская группа обнаружила, что волосы, даже у нормальных мышей, регенерируют волнообразно, а не индивидуально. Полученные данные свидетельствуют о том, что стволовые клетки волос регулируются не только микросредой внутри одного волосяного фолликула, как считалось ранее, но также соседними волосяными фолликулами, другими участками кожи и системными гормонами в иерархическом порядке.
На молекулярном уровне результаты показали, что периодическая экспрессия Bmp в макросреде кожи, по-видимому, находится в центре механизма скоординированной активации стволовых клеток волос. Когда многие волосы регенерируют, они должны передавать между собой сигналы активации. В разные моменты времени макросреда может быть либо разрешающей, либо подавляющей для активации стволовых клеток.
"Наши исследования показывают, что формирование новых тканей или органов из стволовых клеток, например образование новых волос, может быть более устойчивым, если оно происходит в благоприятной макросреде," говорит Максим Пликус, к.D., аспирант и первый автор исследования. "Я надеюсь, что наше исследование привлечет больше внимания к волосяному фолликулу как к модели физиологической регенерации у млекопитающих и как обильному источнику взрослых стволовых клеток для целей терапии стволовыми клетками."
"Эта работа также имеет решающее значение для исследований с использованием кожи мыши в качестве модели роста опухоли или доставки лекарств," Чуонг отмечает. "Многие из этих исследований предполагают, что кожа мыши является однородной и стабильной средой для тестирования, но были получены вариации результатов. Понимание этой неожиданной динамики живой кожи мыши поможет их экспериментальным проектам."
Источник: Университет Южной Калифорнии