表皮干细胞增殖与分化的变化2022-06-17 09:02:19
衰老与大多数组织的完整性和功能下降有关。随着年龄的增长,表皮会表现为发育不全和增殖不足。表皮的分层和分化减少,表皮的平均厚度减少。表皮维持需要在干细胞的自我更新和分化之间保持平衡,以确保在再生所有基底上层的同时保存干细胞群体。衰老导致的低增殖与多种鼠组织中干细胞自我更新减少相关。哺乳动物表皮干细胞能够进行对称和不对称的干细胞自我更新分裂。不对称自我更新分支导致一个干细胞和一个承诺祖细胞,对称自我更新分支导致2个干细胞。对称干细胞自我更新分裂维持了干细胞库,但不对称干细胞分裂维持了表皮分层。干细胞自我更新随年龄增长而减少,在人类受试者(新生儿至78岁)中,表皮基底层分裂呈年龄依赖性减少。而且有证据表明在人类组织中,尽管干细胞自我更新的分裂随着年龄的增长而减少,但不对称/对称分裂的平衡会倾向于对称自我更新的方向转变。以此可以进一步得出结论,干细胞的分化随着年龄的增长进一步减少。
相关RNA测序显示上皮分化基因随着年龄的增长而减少,表皮分化标志物K10随着年龄的增长而降低。在小鼠表皮中缺失LGN(Leu‐Gly‐Asn 重复序列)后,不对称干细胞分裂减少,导致基底上细胞减少和表皮变薄。在磷酸肌醇依赖性激酶1条件性敲除小鼠中,不对称干细胞自我更新分裂从50%(野生型)降至13%,表皮厚度降低。老年干细胞中p53表达降低,有研究发现激活老年角质形成细胞中的p53会增加不对称分裂的数量,减少对称干细胞自我更新分裂的数量,使不对称和对称干细胞自我更新分裂的比例恢复至与正常成人相似的水平。
以上研究成果提示,干细胞分化随着年龄的增长而减少,导致皮肤上皮变薄,造成这种现象的很大因素是干细胞基因的变化。这引起研究者思考,能否针对这些基因变化,目的性地对干细胞进行基因水平的改造,来进一步影响干细胞的增殖和分化等生物学行为,为临床干预皮肤抗衰老的举措提供研究方向。
出自《干细胞在皮肤抗衰老中的应用》作者熊娟,关亚琳,杨雨童。
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