به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، با توجه به اینکه سفید شدن موها یکی از اولین و قابل مشاهده ترین شاخص‌های پیری در انسان است. در همین راستا برای بررسی این فرایند، کار جدیدی به رهبری محققان دانشکده پزشکی NYU Grossman بر روی سلول‌های بنیادی ملانوسیت یا McSCs  پوست موش متمرکز شده است. زیرا تولید رنگ مو به وسیله این سلول‌ها کنترل می‌شود، زیرا سلول‌های بنیادی ملانوسیت در مخزن‌های در حال تکثیر فولیکول‌های مو، سیگنال تبدیل شدن به سلول‌های بالغ و مسئول تولید رنگدانه‌های پروتئینی را دریافت می‌کنند. نتایج این مطالعه جدید که در ژورنال Nature منتشر شد، نشان داد کهMcSCها به طور قابل توجهی انعطاف پذیر هستند. این بدان معنی است که در طول رشد طبیعی مو، چنین سلول‌هایی به طور مداوم در محور بلوغ به جلو و عقب حرکت می‌کنند و بین بخش‌های فولیکول مو که در حال رشد هستند،حرکت می‎کنند. در واقع در داخل این محفظه‌ها است کهMcSCها در معرض سطوح مختلف سیگنال‌های پروتئینی مؤثر بر بلوغ و ایجاد رنگدانه قرار می‌گیرند.

بیولوژی سفید شدن مو

سفیدی مو یکی از اولین و قابل مشاهده‌ترین پدیده‌های مرتبط با افزایش سن است که تعدیل آن توسط عوامل ژنتیکی، روانی-عاطفی، اکسیداتیو، مرتبط با پیری، متابولیک و تغذیه است. مدت‌هاست که زیست‌شناسان پوست برای بررسی دقیق نحوه سفید شدن مو، متخصصان پوست و صنعت را به خود جذب کرده است. خاکستری شدن اهمیت روانی و تجاری عمیقی در جمعیت‌های رو به افزایش پیری دارد. علاوه بر این، شروع و تداوم تولید معیوب ملانین در واحد رنگدانه فولیکول مو در مرحله آناژن انسان (HFPU) یک مدل عالی برای بررسی مکانیسم‌های مولکولی پیری در یک مینی اندام پیچیده انسانی و همینطور نقص‌های مرتبط با خاکستری شدن در ساقه ملانوسیت برآمده ارائه می‌کند. در نهایت می‌توان گفت که سلول‌های بنیادی ملانوسیت (MSCs) یک سیستم جذاب از فرایندپیری سلول‌های بنیادی مشتق شده از تاج عصبی را نشان می‌دهند.

فرایند ترمیم سلول‌های بنیادی

بازسازی بافت پستانداران تا حد زیادی به ظرفیت تمایز سلول‌های بنیادی بالغ بستگی دارد. تمایز سلول‌های بنیادی به طور کلی به صورت یک طرفه در نظر گرفته می‌شود و از مدل سلسله مراتبی پیروی می‌کند که در ابتدا از طریق مطالعه سلول‌های بنیادی خونساز ایجاد شد. این نظریه پیشنهاد می‌کند که سلول‌های بنیادی (وضعیت تمایز نیافته) دو سرنوشت متمایز دارند: یکی برای حفظ خود از طریق خود نوسازی و دوم برای تولید نتاجی که در نهایت باعث ایجاد سلول‌های تمایز یافته عملکردی در طول بافت می‌شود. بنابراین در این مدل سلول‌های بنیادی و پیش‌ساز آنها سبب بازسازی ، دوام مادام‌العمر وحفظ بافت می‌شود.

نحوه عملکرد سلول‌های بنیادی ملانوسیت

سازماندهی و عملکرد سیستم سلول‌های بنیادی ملانوسیت( McSC) که مسئول رنگدانه مو است، به موازات سلول‌های بنیادی فولیکول مو (HFSCs) انجام می‌گیرد. McSCها در ناحیه برآمدگی و جوانه مو (HG) در فولیکول‌های مو و در فاز تلوژن HFs)) قرار دارند، جایی که آنها توسط سلول‌های بنیادی اپیتلیال HF (سلول‌های ناحیه برآمده) و سلول‌های پیش ساز (سلول‌های HG) احاطه شده‌اند، که طاقچه McSC را تشکیل می‌دهند. در شروع فاز رشد آناژن، McSCها ملانوسیت‌های متمایز شده را بازسازی می‌کنند که به سمت پایین و به سمت پیاز مو مهاجرت می‌کنند، جایی که برای مو رنگدانه تولید می‌کنند. مشابه سلول‌های اپیتلیال HG، HG McSC ها سیگنالینگ WNT را فعال می‌کنند و در شروع بازسازی تحت تمایز قرار می‌گیرند. علاوه بر این، McSCها در چرخه برآمدگی کندتر از آنهایی که در HG در طول بازسازی HF هستند، عمل می‌کنند. بر اساس این مطالعات، McSCها در برآمدگی به عنوان نمایانگر سلول‌های بنیادی باطول عمر بالا فرض می‌شوند. با این حال، هنوز عملکردهای متمایز و ظرفیت‌های خود تجدید آنها مشخص نشده است. علیرغم رابطه نزدیک بین HFSCها و McSCها، تفاوتهایی در طول عمر آنها در طول زمان وجود دارد: McSCها در بیشتر حیوانات و انسانها زودتر از HFSCها خسته می‌شوند، که همین امر منجر به سفید شدن موها در طول پیری می شود. شیوع بالای سفیدی مو نشان می‌دهد که ممکن است معایب خاصی در نگهداری طولانی مدت McSCs وجود داشته باشد.

مکانیسم توقف تکثیر و رنگدانه سازی سلول‌های McSC

به طور خاص، این تیم تحقیقاتی دریافتند که McSCها بین ابتدایی‌ترین حالت سلول‌های بنیادی و مرحله بعدی بلوغ، یعنی حالت تقویت انتقال، و بسته به مکانشان تغییر می‌کنند. محققان دریافتند که با افزایش سن، ریزش و سپس رشد مکرر مو، تعداد فزاینده ای از McSCs در محفظه سلول‌های بنیادی به نام برآمدگی فولیکول مو گیر می‌کنند. در آنجا باقی می‌مانند، به حالت تقویت کننده انتقال بالغ نمی‌شوند، و به محل اصلی خود در محفظه میکروب باز نمی‌گردند، جایی که پروتئین‌های WNT آنها را وادار به بازسازی به سلول‌های رنگدانه می‌کند. دکتر چی سان، محقق ارشد این مطالعه، یک عضو فوق دکتری در NYU Langone Health گفت: «مطالعه ما به درک اولیه ما از نحوه عملکرد سلول‌های بنیادی ملانوسیت برای رنگ کردن مو می‌افزاید. مکانیسم‌های جدید این احتمال را افزایش می‌دهد که سلول‌های بنیادی ملانوسیت در انسان نیز با موقعیت ثابتی در محفظه‌ها وجود داشته باشد.

دلیل رشد مو بعد از ازدست دادن رنگدانه‌های آن چیست؟

محققان می‌گویند که انعطاف پذیری McSC در مقایسه با سایر سلول‌های بنیادی خودبازسازنده، مانند سلول‌هایی که خود فولیکول مو را تشکیل می‌دهند و بعد از بلوغ تنها در یک جهت در یک جدول زمانی مشخص حرکت می‌کنند.، بسیارپایین است. به عنوان مثال، سلول‌های فولیکول مو تقویت کننده انتقال هرگز به حالت سلول‌های بنیادی اولیه خود باز نمی‌گردند. سان می‌گوید این تا حدی به توضیح اینکه چرا مو می‌تواند حتی زمانی که رنگدانه‌های آن از بین می‌رود می‌تواند به رشد خود ادامه دهد، کمک کند. کار قبلی توسط همان تیم تحقیقاتی در NYU نشان داد که سیگنال‌دهی WNT برای تحریک McSCs برای بالغ شدن و تولید رنگدانه مورد نیاز است. آن مطالعه همچنین نشان داد که مک‌اسکول‌ها تریلیون‌ها بار کمتر در معرض سیگنال‌های WNT در برآمدگی فولیکول مو نسبت به محفظه جوانه مو، که مستقیماً در زیر برآمدگی قرار دارد، قرار داشتند.

شواهد جمع آوری شده از مطالعه

در جدیدترین آزمایش‌ها روی موش‌هایی که موهایشان از نظر کندن و رشد مجدد اجباری پیر شده بود، تعداد فولیکول‌های موی دارای McSCs در برآمدگی فولیکول از 15 درصد قبل از کندن به تقریباً نصف پس از پیری اجباری افزایش یافت. ولی مشاهده شد که این سلول‌ها قادر به بازسازی یا بلوغ به ملانوسیت‌های تولید کننده رنگدانه نیستند. محققان دریافتند McSCهای گیر کرده، رفتار احیاکننده خود را متوقف کردند زیرا دیگر در معرض سیگنال‌های WNT زیادی قرار نگرفتند و از این رو توانایی تولید رنگدانه در فولیکول‌های موی جدید را که درحال رشد بودند را نداشتند. در مقابل، سایر McSCها که بین برآمدگی فولیکول و جوانه مو به جلو و عقب حرکت می‌کردند، توانایی خود را برای بازسازی به عنوان McSCs، بالغ شدن به ملانوسیت و تولید رنگدانه در کل دوره مطالعه دو ساله حفظ کردند.

تحرک سلول‌های بنیادی ملانوسیت کلید حفظ رنگ مو است

مایومی ایتو، محقق ارشد این مطالعه، استاد دانشگاه رونالد او و پروفسور دپارتمان زیست شناسی سلولی در دانشگاه NYU Langone است، می گوید: «این یافته‌ها نشان می‌دهد که تحرک سلول‌های بنیادی ملانوسیت و تمایز برگشت پذیر، کلید حفظ سلامت و رنگی مو هستند. ایتو می‌گوید این تیم برنامه‌هایی برای بررسی روش‌هایی برای بازگرداندن تحرک McSCها یا انتقال فیزیکی آن‌ها به محفظه میکروب خود، جایی که می‌توانند رنگدانه تولید کنند، دارند. برای این مطالعه، محققان از تکنیک‌های جدید تصویربرداری سه بعدی درون حیاتی و scRNA-seq برای ردیابی سلول‌ها در زمان پیری و حرکت در هر فولیکول مو استفاده کردند.

پایان مطلب/.