2021年6月8日，國(guó)際期刊Cell Reports在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所張亮研究組題為“miR-24 controls the regenerative competence of hair follicle progenitors by targeting Plk3”的研究成果。該研究揭示了miR-24限制毛囊前體細(xì)胞再生潛能的作用和機(jī)制，為改進(jìn)脫發(fā)治療方案提供了新思路。
脫發(fā)癥是世界上最常見的疾病之一。衛(wèi)健委的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)脫發(fā)人群近年來(lái)直線上升，人數(shù)已超2.5億。然而目前還缺乏針對(duì)該疾病的高效治療手段。
成體干細(xì)胞如何對(duì)環(huán)境刺激作出適當(dāng)程度的響應(yīng)是干細(xì)胞生物學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。在皮膚中，生長(zhǎng)因子刺激下的毛囊干細(xì)胞/前體細(xì)胞激活是毛囊和毛發(fā)再生的基礎(chǔ)。而毛發(fā)再生功能障礙往往可歸因于毛囊對(duì)生長(zhǎng)刺激敏感性的鈍化。但目前尚不完全清楚毛囊干細(xì)胞/前體細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)刺激的敏感性是如何決定的。闡明這個(gè)問(wèn)題將為脫發(fā)癥等毛發(fā)相關(guān)疾病的治療提供重要線索。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在毛囊由靜止到激活轉(zhuǎn)變過(guò)程中，即將激活的毛囊前體細(xì)胞顯著下調(diào)了一個(gè)miRNA，miR-24。通過(guò)構(gòu)建和分析miR-24的皮膚上皮特異性誘導(dǎo)過(guò)表達(dá)和條件性敲除小鼠模型，研究人員發(fā)現(xiàn)miR-24的作用是限制毛囊前體細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)刺激的敏感性。miR-24在皮膚上皮組織中的過(guò)表達(dá)顯著延緩了毛囊前體細(xì)胞的激活與毛發(fā)周期推進(jìn)，而它在皮膚上皮組織中的條件性敲除顯著加速了毛發(fā)周期，并提高了毛囊對(duì)毛發(fā)再生刺激的敏感性。值得一提的是，miR-24的皮膚條件性敲除能夠顯著提高米諾地爾（minoxidil）生發(fā)水的生發(fā)效果，且無(wú)可見副作用，提示miR-24具有作為新型生發(fā)治療靶點(diǎn)的潛力。從機(jī)制上講，研究人員發(fā)現(xiàn)Plk3是一個(gè)新的miR-24的靶基因，它通過(guò)調(diào)控參與細(xì)胞周期的關(guān)鍵蛋白CCNE1在miR-24的激活限制功能中發(fā)揮主要作用。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，miR-24作用于已知的毛發(fā)生長(zhǎng)抑制信號(hào)BMP的下游。
該研究揭示了miR-24是限制皮膚毛囊前體細(xì)胞再生潛能的一個(gè)關(guān)鍵因子，為脫發(fā)癥等毛發(fā)再生相關(guān)疾病指出了新的靶向治療途徑。相關(guān)發(fā)現(xiàn)同時(shí)提交了國(guó)內(nèi)發(fā)明專利申請(qǐng)（202011112587.7）。
中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所劉峰臻博士為文章的第一作者，中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所張亮研究員為本文的通訊作者。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、上海市科委和中國(guó)科學(xué)院的經(jīng)費(fèi)支持，并得到了中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所秦駿研究員和北京生命科學(xué)研究所陳婷研究員的支持和幫助。
miR-24限制毛囊前體細(xì)胞再生潛能的工作模式圖
文章鏈接：https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(21)00576-3
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