营养与健康所张亮研究组发现调控皮肤毛发再生潜能的新机制

作者: 2021-06-10 来源:
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  2021年6月8日,国际期刊Cell Reports在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所张亮研究组题为“miR-24 controls the regenerative competence of hair follicle progenitors by targeting Plk3”的研究成果。该研究揭示了miR-24限制毛囊前体细胞再生潜能的作用和机制,为改进脱发治疗方案提供了新思路。

  脱发症是世界上最常见的疾病之一。卫健委的统计数据显示,我国脱发人群近年来直线上升,人数已超2.5亿。然而目前还缺乏针对该疾病的高效治疗手段。

  成体干细胞如何对环境刺激作出适当程度的响应是干细胞生物学中的一个关键问题。在皮肤中,生长因子刺激下的毛囊干细胞/前体细胞激活是毛囊和毛发再生的基础。而毛发再生功能障碍往往可归因于毛囊对生长刺激敏感性的钝化。但目前尚不完全清楚毛囊干细胞/前体细胞对生长刺激的敏感性是如何决定的。阐明这个问题将为脱发症等毛发相关疾病的治疗提供重要线索。

  研究人员发现,在毛囊由静止到激活转变过程中,即将激活的毛囊前体细胞显著下调了一个miRNA,miR-24。通过构建和分析miR-24的皮肤上皮特异性诱导过表达和条件性敲除小鼠模型,研究人员发现miR-24的作用是限制毛囊前体细胞对生长刺激的敏感性。miR-24在皮肤上皮组织中的过表达显著延缓了毛囊前体细胞的激活与毛发周期推进,而它在皮肤上皮组织中的条件性敲除显著加速了毛发周期,并提高了毛囊对毛发再生刺激的敏感性。值得一提的是,miR-24的皮肤条件性敲除能够显著提高米诺地尔(minoxidil)生发水的生发效果,且无可见副作用,提示miR-24具有作为新型生发治疗靶点的潜力。从机制上讲,研究人员发现Plk3是一个新的miR-24的靶基因,它通过调控参与细胞周期的关键蛋白CCNE1在miR-24的激活限制功能中发挥主要作用。此外,研究人员还发现,miR-24作用于已知的毛发生长抑制信号BMP的下游。

  该研究揭示了miR-24是限制皮肤毛囊前体细胞再生潜能的一个关键因子,为脱发症等毛发再生相关疾病指出了新的靶向治疗途径。相关发现同时提交了国内发明专利申请(202011112587.7)。

  中国科学院上海营养与健康研究所刘峰臻博士为文章的第一作者,中国科学院上海营养与健康研究所张亮研究员为本文的通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金委、科技部、上海市科委和中国科学院的经费支持,并得到了中国科学院上海营养与健康研究所秦骏研究员和北京生命科学研究所陈婷研究员的支持和帮助。


miR-24限制毛囊前体细胞再生潜能的工作模式图

  文章链接:https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00576-3

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