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
区, 它 们标 记 的 隆突 区细胞 为标 记滞 留细 胞 , 不表 达 细胞增 殖抗 原标 记物 幻6 , 但 K 1 同时还 表达 于毛囊 7 9
隆突 区 以下 的外 根 鞘细 胞 7- 0 "L y e 等 !- 发现 毛囊 9,2 ] l ] 9
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
htt : w w w . eb #r P / j c og
毛囊干细胞标记物的研究进展
倪振洪 邵 勇 李 玉红 *
(第三 军医大学学员旅一 队, 重庆 4 0 3 ; .第三 军医大学基础部细 胞生物学教研室, 重 庆 4 0 38 0 8 0 )
胞标记物 印 整合素 ! c D 3 和 a 6 整合素的表达均强 4
于 C D 34一 细胞 , 表 明 C D 34 是 一种较好 的啮齿类 F SC s
分选 标记物 "T m u 等[2 发现给 与 c D 3 基 因敲 除 e r P s l] 4 (C D 34 K O )小 鼠初始 剂量 20 0 nm o l 的 7, 12一 甲基苯 二
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# 综述 #
可分辨出两种 细胞 印 整合素的不同1 "唐红英等! 2 1 4 , 针对 目的基因 困 整合素, 选择 R A 干扰作用靶点特 N
异 性 的寡核普 酸序列 , 构建到 siR N A 表达 质粒
p silencer3 .l胜 12 中, 并转染 人E s e s, 结果发现 重组 载
B A C G Z 属于 A C 转运 蛋 白超 家族 的成 员 , 具有 B A T P 依赖 性药 物 外排 功 能 , 定位 于质 膜 "A B C G 2 / B cr l 在 不 同组 织来源 的侧 群 干细 胞 中均 高表 达 , 被 p 认 为 是侧 群 干 细胞 的表 型标 记 {./, "Y an o 等 L.7]发现 B A C G Z集 中表 达于表 皮基底层 和毛囊 隆突 区细胞, 并
可分为生长期 ! 退行期和休止期 "毛囊干细胞( a r h i
o iele f l一 stem eells, F se s)是定位 于毛囊 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 )的
一类 成体 干 细 胞(图 l , 其分 化经 毛 囊干 细胞 ! 短暂 ) 增殖细 胞和 有丝 分裂后 分化细 胞三个 阶段 , 在 体 内表
研究表 明C D 200 表达于小鼠毛囊隆突区细胞,
C D Z印 与 C D Z的 受体间 的相互作 用可 以传 递抑制性信
号, 减低髓样细胞的活性, 改变其迁移, 在免疫疾病 和抑制排斥反应中作为一种免疫耐受信号, 对免疫和 炎症调节起 着 重要 的作 用 , 可 能解 决组 织 工程 皮肤移
植 时 的免 疫排 斥 问题, 有望 成 为今 后 的研 究 重 点[0] "
细胞表面都高表达 阳 整合素, 而有丝分裂后细胞及 终末分化细胞不表达 印 整合素, 因而可用 即 整合素 来鉴别 E S C S 及短暂 增殖 细胞[ " 但一般 的光镜 不能 ] 4
分辨这 种 差别 , 需 要用激 光共 聚 焦显 微镜 , 将 组 织切 片进行 1 林 的断层 扫描 , 在 单层细 胞水 平上观 察 , 方 m
现为 自我更新能力和慢周期性, 体外培养时表现出高 克 隆能 力 和 多分 化潜 能!.# "F S C S 对 毛囊 的 周 期性 ,} 生长, 表皮和皮脂腺的更新以及皮肤损伤后修复有着
至 关 重要 的作 用 "表 皮 干细 胞(ep ith elial stem cells,
E SC s 和 F S C s 同属上 皮来源 的成 体干细 胞, 且 空间位 ) 置 临近 , 在一 定条件 下可 以相 互转 化(创伤 时, 体外诱
增殖能力有限, 提示a 整合素可能比印 整合素具有更 6
高 的分选 价值, 但 仍不 能作为特异标 记物 "T er n m a u u 等 7 发 现体 外 培养 人 a 6 阳性 ! C D 7 ] 1 联 合 运 用 可 较好 的标 记 E S C s "
1 .2 C D 34
义 "o hy a a 等 7] 运用激 光捕 获显微 切割 技 术直接从 m ,5 人毛囊 获得隆突 区细胞 , 用 基因芯片 分析发现 C D Zo ! o
导 分化 ), 在 用 许 多标记 物进 行 标 定时 也发 现 标记 阳 性 细胞 分 布于 隆 突 区和表 皮 基底 { (图 1) "E s c s 和 ] 2 F S C s 具 有许 多相 同的标 记 物 , 在 此 一起 综 述 " F S C s 自我更 新 能 力强 , 具有 多 分化 潜 能 , 易 于 获取, 是干细 胞生物 学和组 织工程 研究 的理想 模 型之 一, 且 具有 广泛 的临床应 用 前景 , 是 近几 年 国 内外学 者 的研 究 热点 !.} "F S C S 的标记 物 不 仅 可 以为 F S C s 的鉴 定提供 依据 , 还 是分 离获得 高纯 度 F S C S 的前 提, 同时也 是对 F SC s 的分 子生物 学机 制进行 深入 研 究的 基 础 "本 文 按 标 记 物 在 细 胞 中所 处 部 位 分 类 , 将 F S C S 标 记物 分 为 位 于 细胞 膜 ! 细 胞 质和 细 胞 核 的 标记物 "
1. 4 A B C G Z
T rem p us 等1 2 003 年 首次通 过实验 发现 e D 34 8]于 可 以作 为 小 鼠 F S C s 的一 种特 异性 标记 物, 但 它 并不 表 达 于人 类 的 F S e s [ "R ap o sio 等{-] 从人 体皮 肤 9, 0将 分 离得 到 的游 离毛囊 置于 5% c O Z, 3 7 e 细 胞培养 箱 内培 养 , 加 入 抗 C D 3 4 ! C D 3 8 ! C D 4 5 ! C D g O ! C D 13 ! C D 14 6 的抗 体, 采 用 流式 细胞 术 观察 发现 3 人 类毛 囊隆突 区细 胞 的 C D 34 阳性率仅 为 1% 犯 % , 其 中大部分为 C D 34 + ! C n 4 5一 C n l33一 C D 14 6一 胞, ! ! 细 并 且 和 细 胞 增 殖 抗 原 标 记物 K i6 7 共 同表 达 , 表 明
C D 5 9 上 调, C D 24 ! C D 34 ! C D 7 1 ! C D 14 6 下调 "从
阴性 的角质 化
细 胞 在 3 周 的 时间里 大量 扩增 , 也表 明 a 6 和 C D 7 1
人毛囊隆突区分离得到的C D 200+ ! C D 24一 C D 34一 ! !
C D 7 一 C D 14 一 1 ! 6 细胞, 体外培 养具有 较高增 殖能 力, 表 明此组 标记 物对 分选 人 F S C s 具 有很 好 的应 用 价值 "
2 位于细胞质 的标记物
. 2 1 角蛋 白 角蛋 白是 皮肤上 皮细胞 的结构 蛋 白, 表 皮 细胞随
着分 化程度 的不 同, 表达 的角 蛋 白也 不 同, E S C S 表达 K 19 短暂 增殖 细胞表 达 K S 和 K 1 ; 终末 分 化细 胞表 ; 4
达 K l 和 K 10 , 可 用于 鉴 别 E S C s ! 短 暂 增 殖 细胞 和
小鼠的毛囊细胞停留在毛发生长终期, 并呈现嗅脱氧
尿 普标 记 滞 留 " 因此认 为 e D 34 对 T P A 诱 导 F S C s
的激活 以及.3 C D 200
体转染组能抑制 印 整合素的表达, 抑制效率达 7 % ; 0
E sc s 中外皮蛋 白表达较对照组增加 5 % ;G 声 , 期细 0 胞较 对照 组 明显减 少 , G :期 及 S 期细胞 较 对照 组 增
多;干细胞克隆形成率较对照组显著降低, 表明印 整
合素是 E SC S 进入分化的重要调控因素 "近年来有 实验把 E SC S 表 面 的 a 6 整合 素和与 增殖 有关 的表 面
标 志 1 G 7 结合 用 以区分干 细胞 与定 向祖 细 胞[ "a 0 ] 6 6