당신은 당신의 머리카락을 잃고 있습니까? 당신은 위대한 줄기 세포 비행을 비난할 수 있습니다

모든 사람, 모든 쥐, 모든 개에는 노화의 분명한 징후가 있습니다. 바로 탈모입니다. 하지만 왜 그런 일이 발생합니까? 노스웨스턴 대학의 병리학 교수인 루이 이(Rui Yi)는 질문에 답하는 것으로 시작했다.

줄기 세포에 대해 일반적으로 받아들여지는 가설은 모발을 포함한 조직과 기관을 보충하지만 결국에는 고갈되고 그 자리에서 죽는다는 것입니다. 이 과정은 노화의 필수적인 부분입니다.

대신, Yi와 그의 동료들은 적어도 노화된 동물의 머리카락에서 줄기 세포가 줄기 세포가 숨겨져 있는 구조를 빠져나간다는 놀라운 발견을 했습니다.

“노화에 대한 새로운 사고 방식”이라고 Yi의 연구에 참여하지 않은 남가주 대학의 피부 세포 연구원이자 병리학 교수인 Dr. Cheng-Ming Zhong은 말했습니다. 월요일 잡지에 게재 노화 자연.

이 연구는 또한 모발 노화와 관련된 두 가지 유전자를 확인하여 줄기 세포가 빠져나가는 것을 방지함으로써 모발 노화를 막을 수 있는 새로운 가능성을 열어줍니다.

스탠포드 대학의 줄기 세포 연구원인 Charles K.F. Chan은 “과학에서는 노화에 관한 모든 것이 너무 복잡해 어디서부터 시작해야 할지 모를 것”이라고 지적하면서 이 논문을 “매우 중요하다”고 말했습니다. 모발 노화를 설명하는 경로와 메커니즘을 보여줌으로써 Yi와 동료들은 발판을 제공했을 수 있습니다.

줄기 세포는 쥐와 인간의 모발 성장에 중요한 역할을 합니다. 모낭은 머리카락이 자라는 작은 터널 모양의 기관으로 불룩한 분열이라는 특수한 영역에 살며 빠르게 성장하는 유모 세포가 되는 줄기 세포 그룹으로 주기적인 성장 기간을 거칩니다.

이 세포는 모간과 칼집을 생성한다고 Yi의 논문에 참여하지 않은 Mount Sinai의 Icahn School of Medicine의 Black Family Stem Cell Institute의 이사인 Sarah Millar는 설명했습니다. 그런 다음 사람의 체모보다 짧고 머리털의 경우 훨씬 더 긴 시간이 지나면 모낭이 비활성화되고 그 아래 부분이 분해됩니다. 모간은 성장을 멈추고 빠지며 주기가 반복됨에 따라 새로운 모발 가닥으로 대체됩니다.

그러나 나머지 모낭이 죽는 동안 줄기 세포 그룹은 돌출부에 남아 새로운 모발을 자라기 위해 유모 세포로 변하기 시작할 준비가 됩니다.

대부분의 과학자들처럼 Yi는 줄기 세포가 줄기 세포 고갈로 알려진 과정에서 나이가 들면서 죽는다는 가설을 세웠다. 그는 모낭줄기세포가 죽으면 머리카락이 하얗게 변하고, 줄기세포가 충분히 소실되면 머리카락이 죽을 것이라고 예측했다. 그러나 이 가설은 완전히 검증되지 않았습니다.

Yi는 대학원생인 Chi Zhang과 함께 머리카락의 노화 과정을 이해하기 위해 머리카락이 자라는 동안 개별 머리카락을 관찰해야 한다고 결정했습니다.

일반적으로 노화를 연구하는 연구자는 연령대가 다른 동물의 조직을 채취하여 그 변화를 조사합니다. Ye는 이 접근 방식에 두 가지 단점이 있다고 말했습니다. 첫째, 조직은 이미 죽었습니다. 무엇이 관찰된 변화로 이어졌는지 또는 무엇이 뒤따를 것인지는 분명하지 않습니다.

그는 그의 팀이 다른 방법을 사용하기로 결정했습니다. 그들은 조직 깊숙이 침투할 수 있는 장파장 레이저를 사용하여 쥐의 귀에 있는 개별 모낭의 성장을 모니터링했습니다. 그들은 모낭에 녹색 형광 단백질이라는 라벨을 붙이고, 동물을 마취시켜 움직이지 않게 하고, 귀를 현미경으로 대고 계속해서 동일한 모낭에 무슨 일이 일어나는지 관찰했습니다.

그들이 본 것은 놀라움이었습니다. 동물이 늙고 희어지고 머리카락이 빠지기 시작하면서 줄기 세포가 작은 집에서 빠져나와 부풀어 오르기 시작했습니다. 세포는 원형에서 아미팔 모양으로 모양이 바뀌었고 난포의 작은 구멍에서 압착되었습니다. 그런 다음 그들은 원래의 모습을 되찾고 날아갔습니다.

때때로, 탈출한 줄기 세포는 그들이 사는 곳에서 세포적으로 말하자면 먼 거리를 뛰어 넘습니다. 예는 “내가 직접 보지 않았다면 믿지 않았을 것”이라고 말했다. “내 마음은 거의 미쳤어.”

그런 다음 줄기 세포가 사라졌으며 아마도 면역 체계에 의해 소비되었을 것입니다.

Chan은 동물의 몸을 자동차에 비유했습니다. “충분히 오래 사용하고 부품을 교체하지 않으면 모든 것이 마모됩니다.”라고 그는 말했습니다. 신체의 줄기세포는 기계와 같아서 교체 부품을 제공하며 머리카락, 혈액, 뼈와 같은 일부 장기에서는 교체가 연속적입니다.

그러나 머리카락의 경우 이제 기계공인 줄기 세포가 언젠가는 직장을 그만두는 것처럼 보입니다.

유전자와 탈모

하지만 왜? Lee와 그의 동료들의 다음 단계는 유전자가 그 과정을 제어하는지 여부를 묻는 것이었습니다. 그들은 오래된 모낭 세포에서 덜 활동적인 두 가지 FOXC1과 NFATC1을 발견했습니다. 그들의 역할은 돌출부에 줄기 세포를 가두는 것이었습니다. 그래서 연구자들은 그 유전자가 결핍된 쥐를 사육하여 그들이 마스터 컨트롤러인지 확인했습니다.

생쥐가 4~5개월이 되었을 때 그들은 머리카락이 빠지기 시작했습니다. 16개월이 되었을 때 동물이 중년이 되었을 때 그들은 늙어보였습니다. 그들은 많은 머리카락을 잃었고 나머지 희박한 가닥은 회색이었습니다.

이제 연구자들은 노화된 쥐의 모발 줄기 세포를 보존하기를 원합니다.

전혀 예상치 못한 자연적 과정을 발견하는 이 이야기는 Chuong으로 하여금 생물에 대해 배워야 할 것이 무엇인지 궁금해하게 만듭니다.

“자연은 끝없는 놀라움이 우리를 기다리고 있습니다. “당신은 멋진 것들을 볼 수 있습니다.”

이 기사는 원래 뉴욕 타임즈.