理髮或剃鬚後毛髮仍會重新成長是因爲生成毛髮的器官「毛囊」在發揮作用。動物的大部分器官都是在胎兒期形成的,出生後不會再生長出全新的器官。然而,毛囊卻會週期性地衰退和再生,終生都會產生毛髮。到目前爲止,人們對支撐毛囊再生和毛髮生成的毛囊幹細胞是如何被產生出來的瞭解甚少。
在毛囊形成前的上皮片上,不同細胞命運的細胞呈同心圓狀排列。之後,同心圓線圖案隨着發育進入身活體內部,各區域像伸縮式望遠鏡一樣沿着長軸方向延伸,形成三維管狀分區,由此形成毛囊結構。未來的毛囊幹細胞就從這些分區中誘導出來的。
日本理化學研究所生命機能科學研究中心細胞外環境研究團隊的森田梨津子研究員和藤原裕展組長等人組成的研究團隊發現,毛囊幹細胞是從與以前認爲的區域不同的位置的細胞中誘導出來的。研究團隊利用獨特的資料驅動法發現,發育中的毛囊會被分割成管狀分區、這些分區在毛囊形成前的上皮組織中作爲同心圓環狀細胞預固定模(Prepattern)存在、未來的毛囊幹細胞是透過這些分區中的一個誘導而來的。
研究團隊將同心圓環狀細胞預固定模像望遠鏡延伸一樣形成管狀分區的毛囊發育程序命名爲「望遠鏡模式」。這種望遠鏡模式有望成爲各種生物的體表器官發育和幹細胞誘導結構的共同機制。這項研究成果不僅是幹細胞生物學,還有望爲再生醫療研究提供新的基礎知識。
文:JSTnews9月號
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部