谷氨酰胺|Cell子刊:治疗脱发有望!谷氨酰胺代谢控制毛囊干细胞的可逆转化!

日常生活中,我们的皮肤和毛囊每天都会暴露在紫外线等环境之下,经历着损害、清除再更新生长的循环 。每个人每天大约会流失5亿个细胞和100多根头发 。毛囊是供毛发生长的鞘状结构,毛囊干细胞(HFSC)具有慢周期性、未分化性、体外增殖能力强等特点,其通过自我更新,分化和去分化来维持其自身动态平衡,参与表皮、毛囊等的分化和皮肤创伤愈合等过程 。
当毛发开始生长时,HFSC被激活产生祖细胞,随后分化为外根鞘(ORS)细胞以提供细胞毛囊生长所需的营养,而当毛发生长处于退行期时,部分ORS前体细胞会去分化形成新的HFSC 。该过程受多种细胞内外信号分子调控,但目前对其调控机制仍知之甚少 。
近日,来自德国科隆大学和马克斯-普朗克衰老生物学研究所的研究人员在《Cell Metabolism》上发表了题为Glutamine Metabolism Controls Stem Cell FateReversibility and Long-Term Maintenance in the Hair Follicle的研究成果,发现毛发干细胞对头发的再生至关重要,它们可以通过响应组织中的低氧浓度而切换其代谢状态由谷氨酰胺代谢转变为糖酵解,增加ORS祖细胞向HFSCs转化,从而延长其寿命 。
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HFSC的分化需要线粒体代谢和谷氨酰胺分解
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mTORC2通过Akt控制HFSC代谢和分化可逆性
该研究的通讯作者Sabine A. Eming说:“我们还观察到谷氨酰胺酶抑制剂能够恢复Rictor缺陷型小鼠的毛囊干细胞功能,这证明了修饰代谢途径可能是增强组织再生能力的一种有效方法 。未来的主要目标将是了解如何将这些研究结果转化应用于临床,使利用药物减弱毛囊老化,治疗脱发成为可能 。”
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参考资料:
[1] Glutamine Metabolism Controls Stem CellFate Reversibility and Long-Term Maintenance in the Hair Follicle
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