毛囊干细胞的研究进展.doc

毛囊干细胞的研究进展 毛囊干细胞的研究进展 曹庆隽孙曼妮 (中国医科大学盛京医院,辽宁沈阳110004) 【摘要】毛囊干细胞在毛囊的形态发生和毛发的周期生长 起着重要的作用.毛囊干细胞具有干细胞的一般特征,并定位 于毛囊隆突部.它具有自己特定的表面标志物,调节基因以及 传导通路. 【关键词】隆突细胞毛囊干细胞 毛囊干细胞是存在于毛囊中的具有多向分化性的干细胞, 通过自身的分裂增殖产生各种机体所需的细胞,以补充脱落和 缺失的细胞.因此研究毛囊干细胞分离方法,如何增殖与分化 及其调控机制对于实现毛发再生及促进皮肤损伤后功能与结 构的完全修复意义重大. 1毛囊干细胞的特征 毛囊干细胞具有干细胞的如下特征:数量少;慢周期;在某 些刺激后增殖;未分化细胞的特点;自我更新能力和增殖潜能, 可分裂产生短暂增殖细胞;存在部位隐蔽,安全,血管丰富,营 养条件好;体外克隆形成能力强『l】.正是因为干细胞的这些特 点,其分裂增殖中仍能保留下来自身的标记物.所以同样,毛囊 干细胞可作为标记残留细胞(1~belretainingcells,LRCs)而被检 测出来. 1.1毛囊干细胞的定位最初,人们在毛球部发现有显 着细胞分裂现象,认为毛球是细胞分裂及毛囊生长期起始的重 要部位.目前普遍认为毛囊干细胞定位于毛囊上段的隆突区 (bulge).Cotsarelis等1990年通过3H—TdR对小鼠皮肤进行标 记,4周后发现毛母质细胞不含有标记而95%以上的毛囊隆突 部细胞仍保持标记.Taylor等使用了一种双标的方法追踪毛囊 干细胞.用BrdU和3H分别在不同时期标记小鼠表皮增殖细 胞,后发现双标细胞不仅迁移出现在向下生长的毛囊细胞群 中,同时也迁移至毛囊上部及邻近的表皮中.Oshima等利用微 嵌合体技术置换毛囊隆突区,通过对嵌合小鼠的观察发现,供 体隆突区特征性标记物表达逐渐出现在毛囊周围,包括表皮, 皮脂腺以及毛囊自身的结构中,从而进一步证实了毛囊干细胞 的迁移规律. 另外,毛囊干细胞定位于隆突部还有以下合理性:①隆突 部位于毛囊恒定部的最下端,不同于毛球部随毛囊周期不同存 在周期性退化;而且作为毛囊恒定部的最低点,隆突部细胞能 够与退化期间上移的毛乳头密切接触,相互作用,诱导出下一 轮的毛发周期.移植研究证实,没有毛乳头存在,新一轮的毛发 周期是不可能开始的;②隆突部是一个突出点,当拔毛时它是 安全的,而毛球部在拔毛时则容易受到损伤.③隆突部血管丰 富并有神经分布. 1.2毛囊干细胞的标志物 1.2.1毛囊干细胞中正向表达标志物主要有:整合素,角 蛋白(keratin,K),Cd144B单抗,FGF一13,cD猢. K19被认为是表皮干细胞的标志,实验基础是表达K19的 毛囊隆突部细胞正是LRCs的所在,又有实验发现该干细胞表 达K15,而且在分化过程中,K1表达的减少较K19表达的减少 更早.Cd144B单抗的特点:①慢周期的LRCS通过Cd144B单 抗染色定位于毛囊隆突部;②毛囊干细胞的特性;③表达高水 平的p整合素,K19;④识别K15.FGF一13研究:2004年 Kawano等[31研究发现小鼠背部毛发周期过程中,FGF一13在毛 囊隆突区特异表达.cD姗:研究表明cD存在于毛囊隆突部细 胞,并且在免疫和炎症调节方面起着重要的作用[41. 1.2.2毛囊干细胞中负向表达标志物主要有:CDCD3ats3, CD7I,CDl46,Cx43. CD,.:TaniH等研究表明在毛囊隆突部有低表达CD7.的细 胞,即毛囊干细胞CD可用来鉴别毛囊干细胞.Cx43:MaticM 等在研究中指出作为标记残留细胞的大多数慢周期细胞不表 达Cx43,而在其他部位的细胞中则有Cx43的大量表达[61. 1.3毛囊干细胞表达的基因调控研究表明171:上调基 因:TNRC9,DIO2,PHLDA1,ANGPTL2WIF1,RIG,DKK3, CDPK2,DPYSL2,DPYSL3,GPM6B,DCN,SERPINF1,CADPS2, TGFB2,KRT15,FZD1,NFATC1,FST,CALM1,DCT. 下调基因:COMP,ANGPTL7,TRIM9,ALAD,PCDH8, 1f1MP3,NUSAP1,PDGFC,SLC4A7,LAMB1,ETV5,CDC2, PIJA2G4A,LAMB1,ETV5,CDC2,PIJA2G4A,PRC1,GPC4, RRM2,VAV3,ZWINT,PYGL,SDC2,KPNA2,PPPR3C,FEN1, RAIl4,TOP2A,SLC1A4,FGF18,TYMS,RACGAP1,COL11A1, MCAM,LTBP2,NDRG1,VBP1,EDNRB,RHEB,SLC7A1. 2毛囊干细胞的分化增殖诱导 2.1毛囊干细胞