JMT日本干细胞中心-确立在保持毛囊再生能力的同时将毛囊干细胞体外扩增100倍以上的培养方法

日期：2021-04-08 11:50作者：admin

日本理化学研究所2月10日宣布，确立了在维持毛囊再生能力的同时将毛囊干细胞在体外扩增100倍以上的培养方法，并且明确了长时间的周期性毛囊再生所需的干细胞群。这项研究是由该研究所生命功能科学研究中心器官诱导研究小组的辻孝组长、武尾真上级研究员等的研究小组进行的。研究成果在线刊登在科学杂志“Scientific Reports ”上。

动物的器官在胎儿期由拥有器官诱导能李的上皮性干细胞和间充质干细胞的相互作用而形成，出生后由成体干细胞维持。由于躯体干细胞不具有器官诱导能力，即使由于疾病、受伤和衰老导致器官陷入功能衰竭，器官也不能再生。

但是，制造毛发的器官毛囊是唯一在一生中反复进行周期性“器官再生”的器官。毛囊分为含有皮脂腺和毛囊上皮干细胞存在的球囊区域的不变部和含有制造头发的工厂毛球部的可变部，可变部分老鼠约3周，人类以5~7年为周期反复进行退化和再生（毛周期），毛发重新生长。在此过程中，毛囊上皮干细胞与真皮乳头细胞(包括间充质干细胞)相互作用使毛囊器官再生。这表明毛囊上皮干细胞及间充质干细胞在出生后仍维持器官诱导能力，有望成为下一代器官再生医疗毛囊再生医疗的细胞源。

但是，能够长期定期进行毛囊再生的细胞群的物质在很长一段时间内仍然是未知的，并且尚未建立体外扩增方法。

长期维持器官诱导能力，CD34/Itg6/Itg5三重阳性细胞很重要

研究小组首先确立了在体外扩增具有毛囊器官诱导能力的上皮干细胞的培养体系。通过应用这种培养方法，人头发隆起来源的细胞从1个毛囊扩增到4，000倍，在同一期间内毛乳头细胞扩增到约100倍。由此，最终可以从1毛囊扩增到相当于约100毛囊，在实现毛囊再生医疗的临床应用方面取得了很大的进展。

其次，在控制毛囊上皮干细胞毛囊形成能力的同时，揭示了长时间毛囊器官再生所需的干细胞群。显示在再生毛囊中，CD34/Itg6/Itg5三重阳性细胞是周期性毛囊再生所必需的。

此外，在小鼠和人类的天然毛囊中，相同的干细胞群与细胞外基质糖蛋白“腱生蛋白”一起存在于毛囊干细胞龛隆起区域的上部，研究表明，腱生蛋白可能会形成维持具有毛囊器官诱导能力的上皮干细胞未分化性的小生境。

此次研究表明，在维持周期性毛囊再生能力的同时，成功开发出能够扩增毛囊上皮性干细胞的培养方法，同时，CD34/Itg6/Itg5三重阳性细胞对于长期维持器官诱导能力是很重要的。

期待实现毛囊器官日本干细胞再生医疗

该研究成果有望为干细胞生物学研究做出贡献，如毛囊上皮干细胞的周期性毛囊再生和分化、决定命运的机制和上皮干细胞间细胞系谱的理解等。“为什么几乎所有的成体干细胞都失去了器官诱导能力”、“怎样才能在组织干细胞中维持器官诱导能力”等，有望成为回答发生生物学上的根本问题的立足点。

另外，研究小组说，应用本次研究确立的培养方法，可以人为地从少数毛囊中制造大量的再生毛囊，因此有望为实现世界上第一个器官再生医疗-毛囊器官再生医疗(毛发再生)做出巨大贡献。

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