最初的触发是不足以确定干细胞的命运

令人不安的干细胞从初始静止状态曾被认为污染的标准属性。然而,研究发现一个信号通路调节干细胞的行为表明,干细胞,一旦激活,输入一个窗口的时间期间,他们应对环境和留住他们改变他们的发展路径的能力。

伊莱恩·福克斯领导的科学家洛克菲勒大学发现BMP或骨形态形成蛋白通路需要开启和关闭在正确的时间和正确的地点为成人皮肤毛囊干细胞。

“这些干细胞优先成为毛囊,但有能力将成为皮肤细胞发育过程和在需要时;如果没有周围皮肤表皮干细胞修复伤口表面的皮肤,这些毛囊干细胞成为重组使表皮,”第一作者克里斯Kobielak说,前博士后在福克斯的实验室。

这一发现的时候,Kobielak一直试图理解BMP的角色发展的毛细胞。自1965年发现以来,BMP通路被发现在许多组织调节细胞增殖和分化,包括毛囊。但直到现在,研究人员不知道如何控制干细胞的行为在毛发周期。

在成人皮肤,每个毛囊都包含一个水库的干细胞称为膨胀。当膨胀接收到适当的信号,干细胞开始扩散到祖细胞再分化成毛囊。

研究人员发现,在BMP信号必须保持这些细胞处于未分化状态,它必须为这些细胞被激活,开始增殖。BMP信号然后需要转身对这些激活毛囊干细胞分化成。

当研究人员灭活骨形态发生蛋白通路在鼠标使用条件诱导基因打靶,膨胀扩大的干细胞数量激增,但这些细胞不能分化成毛囊因为他们需要进步的关键信号周期的下一个步骤是迷路了。

“这导致大型肿瘤的细胞保留许多毛囊干细胞的标志,”福克斯说,谁是丽贝卡·c·Lancefield教授和实验室主任哺乳动物细胞生物学和发展在洛克菲勒和霍华德休斯医学研究所的一位研究员。

Kobielak,现在病理中心的助理教授干细胞和再生医学在南加州大学,和他的同事们认为这些激活干细胞将失去分化成其他细胞类型的能力和修复伤口。

但该组织发现恰恰相反。当他们创建了一个皮肤伤口深度足以消灭下面的表皮干细胞,干细胞的激活迁移通过皮肤,分化成表皮细胞和修复伤口。

“这对我们来说是一个惊喜,因为很多人认为沉默是毛囊干细胞的一个基本特性,一旦激活,增殖的后代进入一个血统,成为不可逆转地提交,”福克斯说。

“但由于肿瘤持续数月,激活毛囊干细胞可以修复伤口,它表明毛囊干细胞能够留住multipotency甚至成为重组后成为激活进步一步,他们通常会产生头发。”

研究不仅对理解如何利用干细胞再生医学,但可能也有助于解释某些形式的癌症发展。

肿瘤在Kobielak老鼠过多表达的声波刺猬信号通路,与基底细胞癌。这一发现表明,这种形式的癌症可能源自毛囊干细胞。“没有人看着是否减少BMP信号是基底细胞癌的一个功能,”福克斯说。“这一发现,”她说,“至少在未来勘探的优点。”