毛包が再生能力を失うメカニズム

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毛包が再生能力を失うメカニズム

東京医科歯科大学の研究チームは、毛包が再生能力を失う新しいメカニズムを特定しました。

Tokyo, Japan – Hair grows from stem cells residing in hair follicles. During aging, the capability of hair follicles to grow hair is successively lost, leading to hair thinning and ultimately hair loss. In a new study, researchers from Tokyo Medical and Dental University (TMDU) and the University of Tokyo identified a novel mechanism by which hair follicles lose their regenerative capabilities.

参照元:http://www.tmd.ac.jp/english/press-release/20210212-1/index.html
– 東京医科歯科大学 Tokyo Medical and Dental University. 2021/03/16 –

毛は、毛包に存在する幹細胞から成長します。

老化の間に、毛包が髪を成長させる能力は連続的に失われ、髪が薄くなり、最終的には抜け毛につながります。

研究では、東京医科歯科大学(TMDU)と東京大学の研究者が、毛包が再生能力を失う新しいメカニズムを特定しました。

毛包は、新しい毛が絶えず成長するミニ器官です。

新しい発毛の基礎は、毛包幹細胞(HFSC)の適切な機能です。

HFSCは、周期的な対称および非対称の細胞分裂(SCDおよびACD)を受けます。

SCDは、同じ運命をたどる2つの同一の細胞を生成しますが、ACDは、分化細胞と自己複製幹細胞を生成します。

この組み合わせにより、幹細胞集団が存在し続けることが保証されますが、それらが老化によるHFSC機能の喪失にどのように寄与するかはまだ完全には理解されていません。

研究著者である西村恵美氏は話します。

「適切な組織機能のためには、対称細胞分裂と非対称細胞分裂のバランスが取れている必要があります。幹細胞がどちらか一方を優先的に受けるか、さらに悪いことに、どちらかのタイプの細胞分裂の典型的なプロセスから逸脱すると、臓器は苦しみます。この研究では、幹細胞分裂がどのように髪の毛に作用するかを理解したかったのです。」

彼らの目標を達成するために、研究者らは、細胞運命追跡と細胞分裂軸分析という2つの異なるタイプのアッセイを使用して、若年および老齢マウスのHFSCにおける幹細胞分裂を調査しました。

前者では、HFSCに蛍光タンパク質のマークを付けて、経時的に追跡できるようにしました。

後者では、HFSCの分割角度を測定しました。

驚くべきことに、研究者らは、若いマウスのHFSCが典型的な対称および非対称の細胞分裂を経て毛包を再生する一方で、老化中に非典型的な老化型の非対称細胞分裂を採用したことを示すことができました。

しかし、なぜ細胞分裂のモードは老化の間にそれほど劇的に変化するのでしょうか?

この質問に答えるために、研究者たちは、細胞を細胞外マトリックス(ECM;細胞を取り巻くタンパク質)に接続するタンパク質のクラスであるヘミデスモソームに焦点を合わせました。

Cell-ECMは、細胞に極性を与えることが長い間知られています。

つまり、細胞は特定のタンパク質の作用によって、特定の空間内での局在を感知できます。

研究者らは、老化中にヘミデスモソームと細胞極性の両方のタンパク質が不安定になり、HFSCの分裂中に異常に分化する細胞が生成されることを発見しました。

その結果、HFSCは時間の経過とともに消耗し、失われます(薄毛や脱毛につながります)。

研究の筆頭著者である松村博之氏は話します。

「これらは、毛包が時間の経過とともにどのように髪を再生する能力を失うかを示す印象的な結果です。私たちの結果は、臓器の老化と加齢関連疾患を調節するための新しいアプローチの開発に貢献するかもしれません。」

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