小编:01 纵观人类与疾病作斗争的漫长历史,白发一直被认为是时间流逝的标志。然而,发表在《Nature Ce》上的一项研究。
01 纵观人类与疾病作斗争的漫长历史,白发一直被认为是时间流逝的标志。然而,发表在《自然细胞生物学》上的一项开创性研究推翻了这一认识。这意味着白发实际上是人体激活的一种抗癌防御机制。日本东京大学研究团队通过10年追踪研究发现,环境暴露造成的毛囊干细胞(McSC)损伤,实际上在细胞命运层面形成了衰老和癌症的双重命运网络。利用体内细胞命运追踪技术,02研究小组首次揭示了毛囊干细胞响应各种环境应激的精确控制机制。当黑素细胞干细胞 (McSC) 遇到 DNA 损伤剂(例如电离辐射或化疗药物)时,它们会启动一个称为“细胞分化”的程序。进入细胞周期后,这些损伤ged干细胞同时激活p53-p21信号通路,阻止自我更新,并异常分化为色素细胞。这种看似“自杀”的细胞命运选择实际上通过消除高风险突变细胞来有效抑制黑色素瘤的发展。就像精密的生物安全阀一样,当干细胞检测到 DNA 中的双链断裂时,它们会选择牺牲自己来防止癌症的发展。在老年小鼠模型中,研究人员观察到,随着每根白发的产生,大约 200 个具有高突变风险的干细胞被消除。这种进化保守机制是“衰老干细胞理论”的重要证据。致癌压力可以抵消头发变白和毛囊干细胞(McSC,黑素细胞干细胞的缩写)的耗竭,但环境致癌物已经制定了不同的策略。研究表明,化学致癌物如 7,12-二甲基苯蒽 (DMBA) 可以使 McSC 避免通过激活花生四烯酸 (AA) 代谢途径来实现衰老程序。更令人惊讶的是,这些致癌物质还能诱导毛囊干细胞微环境分泌KIT配体(KITL),不仅维持干细胞的自我更新,还能促进干细胞向表皮迁移,形成“癌前克隆”。在一项实验中,接受 DMBA 治疗的小鼠毛囊干细胞的自我更新能力提高了 3.2 倍。然而,在对照组中,由于辐射损伤导致的干细胞衰退却被完全逆转。这种“环境暴露库和干细胞命运”的双向调节使衰老过程成为一场动态博弈。单细胞测序数据显示,24月龄(相当于人类70岁)的小鼠毛囊微环境中KITL和内皮素-1(Edn1)等干细胞维持因子的表达水平降低了57%至68%。这减少了生理信号使老年人更容易出现白发,但却意外地增强了他们的抗癌屏障。研究小组通过培育转基因K14-Kitl小鼠验证了这一点。 KITL的强制表达使老年小鼠毛囊干细胞的存活率提高了40%,但也增加了黑色素瘤的发病率。上去三遍。在研究黑色素瘤的机制时,科学家必须发现一个令人震惊的“干细胞命运战场”。具有 BRAFV600E 突变的 McSC 在辐射损伤后可维持 28% 的存活率,而对照组的存活率仅为 5%。这种致癌突变劫持了 MITF 信号通路,赋予干细胞“免疫能力”。在患有广泛慢性阳光损伤的人类黑色素瘤样本中,研究小组检测到病灶周围表皮中的 KITL 表达水平比正常皮肤高 4.6 倍,证实了动物模型中的发现。 03这项研究改写了我们对两者关系的理解p 介于衰老和癌症之间。此前人们认为随机基因突变的积累会导致癌症,但新的证据表明,环境暴露群体控制着衰老表型和肿瘤发生的兴衰,精确地影响着干细胞的命运。这项研究还揭示了一个发人深省的临床悖论。近年来流行的“Senolytic”疗法在动物研究中使黑色素瘤的风险增加了 1.8 倍,因为它们破坏了自然干细胞清除机制。每个灰色毛囊都是潜在的肿瘤克隆,需要被切除。这就解释了为什么黑色素瘤很少发生在老年人的灰色区域,而新的黑色素瘤主要发生在色素保留的区域。研究团队正在开发一种基于KITL信号检测的早期癌症检测技术。未来,通过分析毛囊干细胞的代谢特征,我们或许能够对癌症做出预警风险。这一进展为抗衰老治疗、耳鼻喉科和抗癌带来了新思路。当科学家在实验室中通过调节 AA 代谢来逆转 McSC 的衰老时,他们不仅恢复了毛发色素,而且还使干细胞的突变负荷降低了 40%。也许在不久的将来,我们将能够阻止白发的出现,建立强大的癌症防御能力,并随着时间的推移保护生命的双重尊严。参考文献 Mohri, Y.、Nie, J.、Morinaga, H. 等人。干细胞在压力下的竞争命运决定了白发与黑色素瘤的决定。天然细胞生物学(2025)。 https://doi.org/10.1038/s41556-025-01769-9
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