图片来源:Unsplash+
随着我们生命的进程,细胞会面临多种可能导致DNA损伤的压力。这些压力源来自身体内部和外部环境。
科学家们知道DNA损伤在衰老和癌症中起作用,但确切的联系——特别是这对干细胞和长期组织健康的影响——一直不明确。
东京大学的一项新研究正在帮助解释这一谜团。研究人员仔细研究了一种称为黑色素干细胞(McSCs)的干细胞。这些细胞负责在我们的皮肤和头发中产生色素。
它们生活在毛囊中,并在每次头发生长时帮助恢复头发的颜色。
在发表于《自然-细胞生物学》期刊的这项研究中,科学家们使用先进方法在活体小鼠中长期观察这些细胞。
他们想观察当这些细胞的DNA受损时的反应。
他们发现了一些令人惊讶的现象。当黑色素干细胞经历一种严重的DNA损伤——称为双链断裂——时,细胞会经历一个称为“衰老耦合分化”或“衰老分化”的过程。
这意味着细胞停止分裂并完全成熟。一旦如此,它们就无法再变回干细胞。结果,它们从毛囊中消失,导致头发变白。这一过程由细胞中一个著名的安全开关——p53-p21通路——控制。
因此,灰白头发可能不仅仅表示年龄增长——它可能是身体在保护自身的一个信号。通过迫使受损的干细胞成熟并消失,身体可能正在清除那些可能变得危险的细胞。
然而,研究也揭示了阴暗的一面。当研究人员将黑色素干细胞暴露于某些致癌物质(如紫外线或一种称为DMBA的化学物质)时,干细胞并未经历衰老分化。尽管它们的DNA受损,这些细胞仍持续分裂甚至数量增加。
这部分是由于一种名为KIT配体的信号,它来自附近的皮肤细胞,指示黑色素干细胞继续自我更新。由于干细胞未被清除,它们癌变的可能性更高,可能导致黑色素瘤——一种危险的皮肤癌。
首席研究员西村惠美教授解释说,这些发现表明干细胞可能根据压力类型和周围信号走向两条截然不同的路径。
在某些情况下,压力导致干细胞关闭并消失——导致头发变白;在其他情况下,压力促使它们以危险方式持续生长——可能引发癌症。
这项研究并不意味着有灰白头发就能防止你得癌症。相反,它表明灰白头发是一种自然的安全机制。当这一机制失效或被绕过时,可能增加患癌几率。
该研究为我们提供了一种理解衰老与癌症如何关联的新方式。它表明,有时像灰白头发这样的衰老迹象实际上可能是身体保持安全的方式。通过自然过程(如衰老细胞清除)移除受损干细胞,可能在长远保护我们。
【全文结束】

