siwienie włosów jako Model badań starzenia
melanocyty są komórkami produkującymi melaninę pochodzącymi z niedojrzałych melanocytów lub tzw. melanoblastów, które migrują z grzebienia nerwowego podczas embriogenezy. Melanocyty pęcherzykowe wykazują cykliczną aktywację, a „melanogeneza” (do produkcji melaniny) jest sprzężona z anagenem w tak zwanej melanogenezie sprzężonej z anagenem ., Podczas fazy telogenu nie jest aktywnie syntetyzowany pigment melaniny, z niewykrywalnymi poziomami tyrozynazy i oksydazy kwasu 5,6-dihydroksyindolo-2-karboksylowego . Melanocyty matrycowe zaczynają się namnażać od anagen IIIa dalej; staje się to widoczne w anagen IIIb, a melanina jest następnie wytwarzana i przenoszona na włosy. Pod koniec fazy anagenowej Dojrzałe melanocyty obumierają w wyniku apoptozy podczas regresji części kolcowej mieszków włosowych w fazie katagenowej ., Utracone melanocyty zostaną uzupełnione w następnym cyklu regeneracji włosów, podkreślając koncepcję, że w mieszkach włosowych istnieje zbiornik melanocytów lub Pula komórek macierzystych. Wcześniejsze badania zidentyfikowały tautomerazę dopachromową jako wczesny marker linii melanocytów . U transgenicznych myszy DCT-LacZ, zbiornik melanocytów, obecnie znany jako melanocyte komórki macierzyste (MSCS), został zidentyfikowany w dolnej części stałej lub wybrzuszenia, mieszków włosowych myszy, co wskazuje, że populacja ta tworzy system komórek macierzystych w każdym mieszku włosowym., U ludzi MSCS są znane jako melanocyty amelanotyczne, znane z ekspresji melanosomalnego białka PMEL (znanego również jako SILV, GP100 lub PMEL17) i rozpoznawane przez przeciwciało NKI/beteb . Te zaokrąglone, małe, krótkie komórki dendrytyczne są obfite w dolnej stałej części mieszków włosowych i mają wspólne cechy z MSCs myszy .
siwienie włosów jest zdecydowanie najbardziej widocznym objawem starzenia się człowieka i prawdopodobnie najwcześniejszym przejawem starzenia się włosów., Chociaż przyczyny nie są w pełni zrozumiałe, uważa się, że niepełne utrzymanie MSCs jest jednym z wiodących mechanizmów, w oparciu o stwierdzenie, że MSCs są stopniowo tracone z wiekiem . Obsługa MSC jest realizowana przez kilka różnych sieci sygnałowych. Microphthalmia-associated transcription factor (MITF), główny regulator rozwoju melanocytów, wraz z jego downstream genem BCL2, jego upstream Wnt signaling pathway oraz sparowanym Box protein PAX-3 transkrybowanie czynnik , sugeruje odgrywać istotną rolę w utrzymaniu MSCs., Ponadto otaczające komórki macierzyste mieszków włosowych mogą również służyć jako funkcjonalna nisza do utrzymania spokoju MSCs poprzez wydzielanie przekształcającego czynnika wzrostu beta (TGF-β) . Podobne wyniki zaobserwowano również u ludzi, gdzie Mitf-dodatnie „melanocyty amelanotyczne”, dzielące cechy z mysimi MSCs i znajdujące się w zewnętrznej osłonie korzenia w pobliżu regionu wybrzuszenia, są liczne u 20-30-latków, ale nieobecne u 70-90-latków . W rzeczywistości Najnowsze dane pokazują również, że starzenie się spowodowane nagromadzonym uszkodzeniem DNA, np., poprzez promieniowanie jonizujące blokuje zdolność odnowy MSCs poprzez wyzwalanie ich różnicowania w Dojrzałe melanocyty zamiast wywoływania apoptozy lub starzenia się .
jednak, ponieważ siwienie włosów może być częściowo odwrócone w niektórych schorzeniach skóry lub po niektórych terapiach lekowych , możliwe jest, że zmiany w utrzymaniu MSC mogą nie być jedynym mechanizmem siwienia włosów., Ze względu na nagromadzenie dużych ilości reaktywnych form tlenu (ROS) poprzez utlenianie tyrozyny i dopa do melaniny w procesie syntezy melaniny podczas fazy anagenowej , hipotezy zakłada się, że melanocyty żarówki włosowej są szczególnie podatne na starzenie wywołane wolnymi rodnikami. Teoria ta jest poparta stwierdzeniem, że siwienie pigmentowej jednostki mieszków włosowych wynika ze zwiększonej apoptozy melanocytów i stresu oksydacyjnego ., Delecja” wspólna”, marker delecji mitochondrialnego DNA spowodowanej nagromadzeniem uszkodzeń stresu oksydacyjnego, okazała się najbardziej widoczna w siwieniu mieszków włosowych . Obserwacja, że nadtlenek wodoru (H2O2) gromadzi się w ludzkich siwych/białych włosach skóry głowy, a ekspresja katalazy jest zmniejszona w melanocytach naskórka z wiekiem, wskazuje również, że nadmiar egzogennego stresu oksydacyjnego i zaburzenia endogennej zdolności redoks są innymi ważnymi czynnikami związanymi z siwieniem włosów wywołanym starzeniem .,
oprócz samych komórek macierzystych i środowiska niszowego, makrośrodowisko poza niszowe również odgrywa ważną rolę w modulacji homeostazy komórek macierzystych włosów . Ponieważ komórki macierzyste włosów mogą służyć jako funkcjonalna nisza do utrzymania spokoju w MSCs, a aktywacja MSCs jest ściśle powiązana z cyklem regeneracji włosów, można przypuszczać, że „ogólne otoczenie wieku” może wpływać na siwienie włosów związane ze starzeniem się poprzez regulację zachowania MSCS., Ze względu na oczywisty fenotyp i charakterystyczny cykliczny wzór aktywacji, siwiejący mieszek włosowy może zatem zaoferować unikalny model do badania mechanizmów starzenia się, a także strategii przeciwstarzeniowych.