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毛囊幹細胞

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毛囊幹細胞是在人的毛囊外根鞘隆突部中的一種。毛囊幹細胞屬於成體幹細胞,在體內處於靜止狀態,在體外培養作用下表現出驚人的增殖能力。研究發現,毛囊幹細胞具有多向分化潛能,它可以分化成表皮、毛囊、皮脂腺,參與皮膚創傷癒合的過程。
中文名
毛囊幹細胞
分    類
多能性細胞
週期性

毛囊幹細胞生物學特性

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毛囊幹細胞是毛囊中的,和其它成體幹細胞一樣,具有慢週期性、未分化性、自我更新和體外增殖能力強等特點。毛囊幹細胞分化經毛囊幹細胞(hair follicle stem cells,FSC)、短暫增殖細胞(transit amplifying cells,TAC)有絲分裂後分化細胞(postmitotic differentiating cells,PDC)三個階段。毛囊幹細胞在光鏡下呈立方形,細胞體積小,核漿比率大,表面光滑,皺褶少,又被稱為非鋸齒形細胞,細胞體積的增大與增殖能力呈負相關。超微結構顯示細胞表面有少許微絨毛細胞核存在許多捲曲,染色質彌散分佈,這些形態特徵均表現出原始細胞的特性。
毛囊幹細胞最重要的特點之一就是慢週期性,而且可以有無限多次細胞週期。當暴露於帶有核素活其他標記的核苷酸時,細胞在DNA合成的過程中攝取標記核苷酸而將標記整合到DNA中。由於幹細胞的細胞週期長,這樣的標記可以維持相當長一段時間。正是由於幹細胞的這一特點,有人便將它稱為標記滯留細胞(label-retaining cells,LRCs)。
實驗證實,LRCs具有幹細胞的特徵:其超微結構及生化特徵方面均具有分化細胞的特點,體積小,細胞器少,克隆形成能力高,細胞週期慢,無限次分裂。之前,研究者通過這種方法已經將成體毛囊幹細胞定位於隆突部。從形態學上看,隆突細胞體積小,有捲曲核,透射電鏡檢查發現其胞漿充滿核糖體,而且缺乏聚集的角蛋白絲,細胞表面有大量微絨毛,是典型的未分化或“原始狀”細胞。其他實驗還證實,毛囊上部角質形成細胞比下部細胞的體外增殖能力強,生存期長。同時,隆突部的細胞體外培養時克隆形成能力也最強。

毛囊幹細胞分化潛能

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毛囊幹細胞具有很高的增殖潛能,在體外培養時呈克隆性生長,可誘導分化為神經元細胞神經膠質細胞平滑肌細胞黑色素細胞等細胞,而植入體內則可分化形成神經元、黑色素細胞和角化細胞等。

毛囊幹細胞信號調控

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在毛囊幹細胞信號調控中涉及到許多的調控信號,主要包括WNT信號、BMP信號和NFATc1等基因的作用。
WNT信號通路在調節毛囊幹細胞增殖和命運決定中起重要作用,它在毛囊循環的過程中呈一種動態變化,在生長期活性最高。研究均證明WNT信號在毛囊形態發生的調節中和皮膚重建的過程中通過幫助HF世系和與上皮細胞命運有關的祖細胞分化而起作用。
骨形成蛋白信號(BMP)也在毛囊形態發生、出生後的重建和通過調節毛髮基質前體細胞的分化和增殖來控制毛囊循環中起到重要作用。通過異位表達BMP4或特定的缺失BMP拮抗者noggin而增強的BMP信號將導致毛囊生長延遲和越來越嚴重的光禿。表達noggin將誘導毛囊向生長期的過渡,並且破壞毛乾的分化。
WNT信號與BMP信號是一種相互依賴並相互拮抗的關係。在毛髮生長期早期,WNT信號的表達使毛囊幹細胞發生增殖和分化,從而引起表皮相關成分的形成;但是此階段過後,BMP信號中的轉錄因子表達量升高,抑制正在進行增殖分化的幹細胞,從而維持幹細胞巢中的幹細胞數量。
另外,NFATc1基因在毛囊信號調控中也有着重要的作用。
總之,影響毛囊幹細胞增殖、分化的信號通路主要有wm、BMP、notch等。在體外培養狀態下,BMP可使毛囊bulge幹細胞從細胞週期的進程中退出,進而抑制其增殖。

毛囊幹細胞組織修復重建

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毛囊幹細胞在表皮創傷修復中的作用長期以來受到研究者的關注。數十年來,人們利用小鼠和兔進行了大量的研究。在臨牀上人們也意識到來自毛囊的角質形成細胞可促進創傷的再生。而有關毛囊幹細胞在表皮創傷後組織的修復、重建中的作用,在後來的相關研究中也得到了證實。有研究結果顯示,在各種皮膚創傷後,bulge區毛囊幹細胞可遷移至表皮。並且,在新生的表皮中,至少有25%的細胞來源於毛囊幹細胞。但與預期有出入的是,在新生的表皮中,其他大多數細胞在幾周後被清除,表明在表皮創傷過程中,毛囊幹細胞參與了創傷的急性修復過程,通過產生短期存在的過渡性放大細胞(TA細胞),對錶皮創傷進行快速的迴應。

毛囊幹細胞分離培養

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毛髮的週期性自我更新以及生長依賴於毛囊幹細胞(hair follicle stem cells,HFSCs)週期性增殖和分化。研究認為HFSCs 定位於毛囊外根鞘的隆突區,大致是毛囊外根鞘最外層靠近立毛肌附着點處。研究HFSCs 對於禿髮的發病機制、毛囊組織工程以及幹細胞或基因治療禿髮方面均有重要理論和臨牀意義。
有關毛囊幹細胞分離培養的研究目前在多數實驗室中以鼠的觸鬚毛囊、外科獲取的人頭皮樣本為毛囊幹細胞的組織來源。樣本經中性蛋白酶(dispase II)處理,分離去除表皮,或者用胰酶/EDTA處理收集的毛囊組織,獲得單細胞懸液培養毛囊幹細胞。人毛囊幹細胞的分離較為困難,因為人毛囊bulge區沒有明確的形態學特徵,外根鞘隆起不明顯”。其次,人毛囊幹細胞缺乏特異的毛囊幹細胞標記物。
人們利用成人枕、顳部的全層頭皮,用顯微切割方法分離出人毛囊bulge區,對分離的細胞進行CD200免疫熒光標記後,用磁珠分選的方法獲得了高純度的人毛囊幹細胞。Kloepper等發現以CD200、K19作為陽性標記物,CD34、nestin為陰性標記物,可以更好地鑑定人毛囊幹細胞,提示在利用於細胞標記物進行毛囊幹細胞分離時,將陽性標記物與陰性標記物加以組合,分離的效果更為有效及實用。
有人應用CD200、frizzled受體、CD34、CD71、CDl46等一系列陽性及陰性標記物,對人毛囊bulge區進行免疫熒光標記後,為了最大數量地獲得毛囊bulge幹細胞,他們又對毛囊bulge區進行了不同於傳統的橫向切片,然後用激光顯微切割法分離切片中的bulge區,得到了數量眾多的、標記物表達特徵為CD200CD24CD34CD7lCDl46、具有高克隆形成率及多向分化潛能的人毛囊幹細胞

毛囊幹細胞幹細胞研究

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毛囊幹細胞期刊簡介

中國組織工程研究》雜誌(原《中國組織工程研究與臨牀康復》)由中華人民共和國衞生部主管,中國康復醫學會與《中國組織工程研究與臨牀康復》雜誌社主辦。
雜誌發表關於幹細胞;組織構建;生物材料;骨關節植入物;組織器官細胞移植以及計算機輔助數字化技術的應用基礎及臨牀研究,轉化醫學和偱證醫學研究,發表中國組織工程研究領域的學術、技術創新成果。

毛囊幹細胞研究對象

胚胎幹細胞,臍帶幹細胞,毛囊幹細胞,軟骨幹細胞,臍血幹細胞,羊膜幹細胞,羊水乾細胞,骨髓間充質幹細胞造血幹細胞,腫瘤幹細胞,精原幹細胞,生殖幹細胞,成骨幹細胞,肌肉乾細胞神經幹細胞脂肪幹細胞,心臟幹細胞,氣管幹細胞,肝臟幹細胞,胰腺幹細胞,胃腸幹細胞,內皮幹細胞,角膜幹細胞,皮膚幹細胞,毛囊幹細胞,乳腺幹細胞,前列腺幹細胞,涎腺幹細胞等幹細胞相關基礎與臨牀研究成果,以及血液疾病造血幹細胞移植相關問題……

毛囊幹細胞研究內容

幹細胞研究的生物學特性、培養與分化、誘導技術、幹細胞與微環境、幹細胞與微小RNA調節、幹細胞因子及相關因子、幹細胞表型與鑑定、幹細胞移植免疫耐受、細胞移植與基因表達、細胞編程與表觀遺傳、幹細胞保存與質量、幹細胞實驗動物模型等學術和技術的熱點問題。