毛囊干细胞
毛囊干细胞的研究进展
毛囊干细胞的研究进展弓慧敏;李方华;万婷;罗英霞;庞全海【摘要】毛囊干细胞具有干细胞的一般特征,经研究将其定位于毛囊隆突部.毛囊干细胞具有自己特定的表面标志物,并经诱导可分化为各类细胞,笔者对毛囊干细胞在临床上的应用进行了阐述.【期刊名称】《中国畜牧兽医》【年(卷),期】2010(037)007【总页数】3页(P61-63)【关键词】毛囊;毛囊干细胞;体细胞;再编程【作者】弓慧敏;李方华;万婷;罗英霞;庞全海【作者单位】山西农业大学动物科技学院,太谷,030801;山西农业大学动物科技学院,太谷,030801;华南农业大学兽医学院,广州,510642;安徽农业大学动物科技学院,合肥,230036;山西农业大学动物科技学院,太谷,030801【正文语种】中文【中图分类】R322.99+5干细胞是指具有自我更新能力并且经过多次分裂分化后能产生一种或一种以上子代成熟细胞的细胞群。
胚胎干细胞是最有应用价值的干细胞,但由于来源于胚胎,进行相关研究和治疗必然涉及伦理和道德问题,故胚胎干细胞的研究受到限制,而来源于同体的成体干细胞不存在这种限制。
皮肤组织更新速度快、再生能力强,因此,来自皮肤局部的干细胞受到了重视。
Roh等(2004)得出毛囊干细胞在体外可诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、角化细胞、平滑肌细胞和黑色素细胞等,而在体内(移植后)可分化为神经元、黑色素细胞等。
Taylor等(2000)指出毛囊干细胞能分化成毛囊、皮脂腺、表皮,对毛发的再生及毛色的影响起着重要的作用,已成为目前的研究热点。
因此研究毛囊干细胞的分离方法、增殖与分化及其调控机制对于实现毛发和皮肤颜色、毛发再生和促进皮肤损伤后功能与结构的完全修复意义重大。
现就毛囊干细胞的研究进展综述如下。
1 毛囊干细胞的特性1.1 毛囊干细胞的定位目前普遍认为毛囊干细胞定位于毛囊的隆突区,隆突激活假说提出干细胞集中于毛囊隆突部,且是毛囊更新的细胞来源。
Wnt信号通路与毛囊干细胞
第27卷 第4期2010年 8月 生物医学工程学杂志Journal of Biomedical EngineeringVol.27 No.4August 2010 Wnt信号通路与毛囊干细胞＊邵 勇1 倪振洪1 综述 李玉红2Δ 审校1(解放军第三军医大学学员旅,重庆400038)2(解放军第三军医大学基础部细胞生物学教研室,重庆400038)摘 要:毛囊干细胞(FSC)具有慢增殖特性和多向分化潜能,维持着毛囊的变化和稳定以及皮肤创伤后的修复。
FSC增殖分化机制的研究为毛发再生、皮肤疾病的治疗提供了新的途径。
目前已知W nt信号通路在调控FSC增殖分化中发挥着重要作用,而且不同的Wnt蛋白表现出不同的调控作用。
现就Wnt信号通路对F SC的调控及不同Wnt蛋白的不同作用予以综述。
关键词:毛囊干细胞;Wnt信号通路;增殖;分化中图分类号 R329.2+8 文献标识码 A 文章编号 1001-5515(2010)04-0945-04Wnt Signal Transduction Pathways and Hair Follicle Stem CellsShao Yong1 Ni Zhenhong1 Li Yuhong21(B rigad e o f S tu dents,the Third Military Medical University,Chongqing400038,C h ina)2(Depar tmen t o f Cellbio logy,the Th ir d Military Medical University,Chongqin g400038,Ch ina)A bstract:H air fo llicle stem cells(FSCs),w hich have characteristics of slo w cy cling and multipo te ntial diffe rentia-tions,play an impo rtant role in maintaining hair follicle cycling and repairing the epidermis during wo und healing. T he resea rche s in this subject may be helpful to prov ide new ideals in trea ting the diseases of hair and skin.A s we know,the W nt sig nal tr ansductio n pathway has a sig nificant meaning in co nt rolling the pro liferatio n and diffe rentia-tion of FSCs,and diffe rent Wnt pro teins have different functio ns in this process.In this paper,we review ho w the Wnt sig nal transductio n pathway co ntro ls the F SCs and w hat the functio ns of differ ent W nt proteins are.Key words:Hair follicle stem cell(FSC);T he Wnt sig nal transductio n pathway;P ro life ratio n;Differe ntiation引言毛囊干细胞(hair fo llicle stem cell,FSC)具有慢增殖特性和多向分化潜能,位于毛囊的隆突区,即皮脂腺开口处与立毛肌毛囊附着处之间的毛囊外根鞘[1]。
实验设计-小鼠背部皮肤中毛囊干细胞的鉴定
小鼠背部皮肤中毛囊干细胞的鉴定一、研究背景毛囊干细胞定植在毛囊隆突部位，具有其它成体干细胞的共性, 即慢周期性、未分化性、多向分化潜能、潜在的高增殖能力和保持细胞静止的能力等特点。
谱系分析技术已经证实几乎所有的内皮细胞层内成体毛囊和毛发均起源于隆突部位的细胞。
因此，毛囊干细胞可能在毛囊的每一个增殖循环中均发挥重要作用。
CD34, K15, K19和Nestin 可能作为毛囊干细胞的表面标记。
在毛囊干细胞信号调控中涉及到许多的调控信号, 主要包括WNT信号、BMP信号和NFAT c1等基因的作用。
WNT信号通路在调节毛囊干细胞增殖和命运决定中起重要作用, 它在毛囊循环的过程中呈一种动态变化, 在生长期活性最高。
B-CATENIN是WNT 信号所激活的一种重要的转录因子。
骨形成蛋白信号( BMP ) 也在毛囊形态发生、出生后的重建和通过调节毛发基质前体细胞的分化和增殖来控制毛囊循环中起到重要作用。
通过异位表达BMP4或特定的缺失BMP拮抗者noggin而增强的BMP信号将导致毛囊生长延迟和越来越严重的光秃。
在毛发生长期早期, WNT 信号的表达使毛囊干细胞发生增殖和分化, 从而引起表皮相关成分的形成; 但是此阶段过后, BMP 信号中的转录因子表达量升高, 抑制正在进行增殖分化的干细胞, 从而维持干细胞巢中的干细胞数量。
毛囊干细胞在体外能够分化成为神经元、胶质细胞、角质化细胞、平滑肌细胞和黑色素细胞。
体内实验研究表明巢蛋白和绿色荧光蛋白标记的毛囊干细胞移植到裸鼠皮下能够分化成为血管和神经组织。
毛囊干细胞植入到坐骨神经或胫神经离断处的缝隙中，能够促进离断神经的再生并促进受损神经的功能恢复。
毛囊干细胞能够转分化为大量的雪旺氏细胞来促进神经元的再生，有助于恢复正常的行走能力。
因此，毛囊干细胞移植技术提供了一个有效的、方便的自体来源的干细胞来治疗周围神经损伤。
因此，毛囊干细胞在再生医学中可以替代胚胎干细胞治疗各种疾病，而且毛囊干细胞移植较胚胎干细胞移植没有伦理学问题。
两种纯化大鼠毛囊干细胞方法的比较
ｐ ｒ ａ ｆｌ ｃｅ ｓｅ ｃ ｌ Ｂ ｏ ｙｏ ｔ ｏｔ ｇ ｃ ｌ ｔ ｉｈ ｐ ｒ ｙ ａ ｄ ｌｗ ｃｉｉ ａ ｕ ｆ ｒｔ ｏｌ ｌ ｔ ｍ ｅ１ ｙ ｆ ｗ ｃ ｔｍｅｒ ｓ ｒｉ ｅｌ ｗｉ ｈ ｇ ｕ ｔ ｎ ｏ ａ ｔ ｔ ｔ ｎ ＭＡＣ ｏ ｔ ｇ ｃ ｌ Ｃｏ ｃ ｕ ｉ ｎ： ｏ ｙ ｉ ． ｌ ｙ ｎ ｓ ｈ ｉ ｖｙ ｈ Ｓ ｓ ｒ ｎ ｅ１ ｉ ． ｎ ｌ ｓｏ ｆ ｗ ｌ
两种纯化大鼠毛囊干细胞 方法 的比较
卢 葳， 瑾， 陈 李 惠
（ 重庆医科大学附属第一 医院皮肤性病科 ， 重庆 ４ ０ ６ ０１ ）
【 摘
要】 的： 目 显微分离技术分别与流式细胞仪分选和免疫 磁珠分选两种方法联合使用 ， 比较不同方法的优缺点 ， 以进一步探
索毛囊干细胞 的体外分选 培养 的条件。 法： 方 显微分离 鼠毛囊隆突部 ， 消化成单细胞悬液。 分别利用流式细胞仪和免疫磁珠分 选毛囊 干细胞。观察细胞形态并检测分选前后 细胞的纯度 ， 活性 ， 回收率 ， 进行免疫荧光鉴定。结果： 两种方法均能分选出实验 所需的毛囊干细胞 。 流式细胞仪分选细胞纯度高 ， 活性稍弱 ； 免疫磁珠法分选细胞纯度稍低但活性强。 结论 ： 流式细胞仪分选和 免疫磁珠分选均能有效获取毛囊干细胞 。显微分离技术可根据实验需求选择不同的分选方法搭配 。
药物治疗脱发终成真？UCLA科学家发现两种小分子药物可激活毛囊干细胞并促进毛发再生!
药物治疗脱发终成真？UCLA科学家发现两种小分子药物可激活毛囊干细胞并促进毛发再生！订阅号APExBIO毛囊干细胞虽然会经历休止期，但是在新的毛发周期中能迅速被激活分裂。
在某些情况下，它们不能被激活，这是导致脱发的原因。
来自美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）的研究团队发现毛囊干细胞代谢与皮肤其它细胞不同，证实了毛囊干细胞利用糖酵解代谢，在表皮中产生比其它细胞更多的乳酸。
乳酸的产生对毛囊干细胞的激活至关重要，而乳酸脱氢酶基因（Ldha）的缺失会阻碍毛囊干细胞的激活；相反，线粒体丙酮酸载体1（Mpc1）基因的缺失，促进毛囊干细胞的乳酸产生，加速毛囊干细胞的激活和毛发周期。
重要的是，该团队鉴定出两种小分子药物，RCGD423（激活 Myc）或UK-5099（抑制Mpc1），可增加乳酸的产生，局部诱导毛发周期。
总之，这些数据表明，毛囊干细胞维持一个代谢状态，使自身能够保持休止并能快速响应增殖刺激。
该研究发表在《Nature Cell Biology》。
毛囊干细胞（hair follicle stem cells，HFSCs）是毛囊中的长寿命细胞，它们存在于皮肤中并在人的一生中产生毛发。
它们是“休止的”，这意味着它们通常是无活性的，但是在新的毛发生长发生期间它们很快地被激活。
毛囊干细胞的休止受许多因素的调节。
在某些情况下，它们不能激活，这是导致脱发的原因。
完整的毛囊生长周期包括休止期（telogen）、生长期（anagen）和退行期（catagen），循环往复。
毛囊维持该循环的能力取决于毛囊干细胞的存在，如图1所示，毛囊干细胞存在于凸起（bulge）中。
在生长期（anagen）开始的时候，凸起的干细胞被从真皮乳头接收的信号激活，这些干细胞离开凸起区并向下增殖，形成一条外根鞘的小径。
凸起的干细胞能够产生毛囊所有不同的细胞类型。
▲图1 Ldha在HFSCs富集毛囊干细胞从血液中摄取营养物质葡萄糖（一种糖），最终产生一种称为丙酮酸的代谢物。
毛囊干细胞标记物的研究进展
e n Zoo 等标记物以及新发现的 Lgrs ! soxg ! Te " 等基 因标记物 "
关键 词 毛 囊 干细胞 ; 标 记物 ; 隆 突 区
毛囊 是控 制毛 发生长 的皮肤 附属器 官, 为包 围在 毛 发根部 的囊状 组织 , 由上 皮(毛母 质 与外根 鞘)和 真 皮(毛 乳头和 结 缔组 织鞘 )两大 部分 组成, 其生长 周 期
1 位于细胞膜的标记物
1. 整合素 1
整合素是由 a 和 p 亚单位组成的杂二聚体受体
超 家 族, 主要介 导 细胞 与 细胞 外 基质 的粘 附 " E S C s
常高表达 某些整 合素介 导干细 胞与基 底膜 粘 附, 干 细
胞对基 底 膜 的脱粘 附是诱 导干 细 胞脱 落 并进 入 分化 周期 的重要 调控机 制[ "研 究发现 E S C s 和 短暂增 殖 ] 4
收稿 日期:2009一 1 1 05一
F ig # 1
接受 日期:2009一 16 11一
] i f L 家 自然科 学 基金 资助项 目(N 让3067 1888 )
s tr e tu r e o f h a ir f llic le [31 u o
* 通 讯作 者 "T el:023一 68753260 , E 一 ai m l:L eo6 1999 @ 163 . n eor
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中国细胞 生物学学报 C hi nese Jour alof C e一 iology 20 10, 32(l):43礴 s n 1B
毛囊来源干细胞及其在组织工程皮肤中的研究现状
毛囊来源干细胞及其在组织工程皮肤中的研究现状成体干细胞（adult stem cells）是一类存在于具有自我更新功能组织中的原始细胞，它具有高度增殖潜能和终生无限的自我更新能力，在细胞的生长和分化过程中起主导作用[1]。
而毛囊的周期性生长提示毛囊结构中也存在着成体干细胞，称为毛囊干细胞。
毛囊干细胞的应用途径有多种，组织工程皮肤便是其应用中充满前景的一条。
组织工程皮肤的构建早已开始，开始是将角质形成细胞作为种子细胞[2]，其后又采用表皮干细胞为种子细胞构建了组织工程皮肤[3]，但构建的皮肤存在排异、供皮量有限、无法构建皮肤附属器等问题。
由于毛囊干细胞具有多向分化的潜能，可构建包含皮肤附属器以及黑素细胞的皮肤，在临床应用前景更为广阔，已成为组织工程皮肤重点研究的种子细胞。
1毛囊的结构毛囊是由表皮向下凹陷形成，由上至下分为漏斗部、峡部、茎部、球部四个部分，可发生周期性改变。
由内至外分为上皮性毛根鞘和毛囊周围鞘两部分，两者之间有玻璃膜。
上皮性毛根鞘起源于表皮，又分为外根鞘和内根鞘。
外根鞘相当于表皮的基底层和棘细胞层，在峡部末端外毛根鞘细胞增殖，并且形成隆起，通常称其为隆突部。
内根鞘由亨利层和赫胥黎层构成。
2毛囊来源干细胞来源于毛囊中的成体干细胞称为毛囊来源干细胞。
毛囊结构中包含有多种干细胞，如表皮干细胞、真皮干细胞、黑素干细胞等，它们各自的表明标志，组织定位，具体功能等都不尽相同。
表皮干细胞(Epithelial stem cells)即我们研究最多的毛囊来源干细胞（后文简称毛囊干细胞），它的定位、表面标志及调控途径将在后文中作详细阐述。
真皮干细胞(Dermal stem cells)毛囊真皮细胞最先被发现具有干细胞和组细胞特性是在对胡须的毛囊组织进行再生实验时发现的[4]。
这类真皮干细胞主要存在于真皮乳头和真皮鞘中，在某种程度上来自这两处的细胞是可以互换的[5]。
Reynolds等[6]从成人毛囊真皮中分离得到的细胞被发现具有诱导形成各种上皮细胞并进而形成毛囊结构的能力。
人毛囊干细胞的分离培养鉴定与生物学特性的初步研究
蔡 震
（ １ ￣Ｊ ｌ ｌ 省医学科学 院 ・ ｌ ￣Ｊ ｌ ｌ 省 人民医院整形外科 ， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ７ ２ ）
【 摘要】 目的 探讨人毛囊干细胞分离获取的方法及其相关生物学特性， 作为组织工程研究的种子细胞的可行性。
方法 整形 美容手术 中废弃 的人 头皮组织 ， 通过单 细胞培 养法和组 织块培 养法获得人 毛 囊干细胞 ， 体外传代 培养及 生物
ｔ ｈ ｅ Ｐｅ ｏ ｐ ｌ ｅ Ｓ Ｈｏ ｓ ｐ ｉ ｔ ａ ｌ ，Ｃ ｅｎ ｈ ｇ ｄ ｕ，Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ６ １ ０ ０ ７ ２，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ 】 ０ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｔ ｏ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｃ ｕ ｌ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｕ ｍ ｎ ａ ｈ ａ ｉ ｒ ｆ ｏ ｌ ｌ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｅ ｌ ｌ ｓ ， ａ ｎ ｄ
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人毛囊干细胞
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定义
特点
分化潜能
信号调控
潜在应用
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定义
在人的毛囊外根鞘隆突部中发现一种多能性细胞，命名为毛囊干细胞。
属于成体干细胞，是一类存在于组织中的原始细胞,具有多能性和自我更新能力，能够产生至少一种以上其它高度分化细胞。
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特点
人毛囊干细胞具有其它成体干细胞的共性，即慢周期性、未分化性、自我更新和体外增殖能力强等特点。
另外，当相邻部位受到损伤后，毛囊干细胞可从原定位的隆突部中迁出并参与损伤部位修复。
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分化潜能
在体外毛囊干细胞可诱导分化为神经元细胞,神经胶质细胞,平滑肌细胞和黑色素细胞等细胞,而植入体内则可分化形成神经元、黑色素细胞和角化细胞等。
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信号调控
在毛囊干细胞信号调控中涉及到许多的调控信号，主要包括WNT信号、BMP信号和NFATc1等基因的作用。
WNT信号通路在调节毛囊干细胞增殖和命运决定中起重要作用，它在毛囊循环的过程中呈一种动态变化,在生长期活性最高。
研究均证明WNT信号在毛囊形态发生的调节中和皮肤重建的过程中通过帮助HF世系和与上皮细胞命运有关的祖细胞分化而起作用。
骨形成蛋白信号(BMP)也在毛囊形态发生、出生后的重建和通过调节毛发基质前体细胞的分化和增殖来控制毛囊循环中起到重要作用。
通过异位表达BMP4或特定的缺失BMP拮抗者noggin而增强的BMP信号将导致毛囊生长延迟和越来越严重的光秃。
过表达goggin将诱导毛囊向生长期的过渡，并且破坏毛干的分化。
WNT信号与BMP信号是一种相互依赖并相互拮抗的关系。
在毛发生长期早期，WNT信号的表达使毛囊干细胞发生增殖和分化，从而引起表皮相关成分的形成；但是此阶段过后，BMP信号中的转录因子表达量升高，抑制正在进行增殖分化的干细胞，从而维持干细胞巢中的干细胞数量。
另外，NFATc1基因在毛囊信号调控中也有着重要的作用。
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潜在应用
目前，虽然毛囊干细胞的相关研究还处于实验室阶段，但现有的研究成果预示其将具有广泛的应用前景。
1)创伤修复与上皮再生中的应用。
2)用于治愈神经损伤。
3)可以作为药物治疗或基因治疗的靶点。
4)用于研究皮肤细胞癌变机理和新药物的筛选。