研究表明,随着年龄增长出现的白发可能是身体降低癌症风险的一种表现。一项动物研究发现,头发变白在一定程度上是因为身体主动降低癌症风险。
一项新研究表明,头发变白可能是身体有效保护自己免受癌症侵害的信号。研究发现,致癌触发因素,如紫外线(UV)或某些化学物质,会激活一种自然防御途径,这种途径会导致过早白发,但同时也会降低癌症发生率。
该研究的研究人员追踪了负责产生赋予头发颜色的色素的干细胞的命运。在小鼠实验中,他们发现这些细胞对DNA损伤的反应有两种:停止生长和分裂——导致白发——或者不受控制地复制,最终形成肿瘤。
研究作者表示,这些发现于10月发表在《自然细胞生物学》杂志上,强调了随着年龄增长而出现的这类保护机制的重要性,它们是防御DNA损伤和疾病的手段。
白发作为癌症防御机制
健康的头发生长依赖于毛囊内不断自我更新的一群干细胞。毛囊内的一个小囊袋储存着黑色素干细胞——这些细胞是产生赋予头发颜色的黑色素色素的前体细胞。
"在每次头发生长周期中,这些黑色素干细胞会分裂并产生一些成熟的、分化的细胞,"伦敦城市圣乔治大学未参与此项研究的细胞生物学家多特·贝内特(Dot Bennett)说,"这些细胞迁移到毛囊底部,开始制造色素并输送给头发。"
当这些细胞无法再产生足够的色素来充分染色每一根头发时,就会出现白发现象。
"这是一种称为细胞衰老的耗竭过程,"贝内特解释道,"它限制了细胞可以经历的总分裂次数,似乎是一种抗癌机制,可以防止随着时间积累的随机基因错误不受控制地传播。"
当黑色素干细胞达到这个"干性检查点"时,它们停止分裂,这意味着毛囊不再有色素来源来给头发染色。通常,随着年龄增长,干细胞自然达到这一限制。然而,东京大学的干细胞衰老医学教授Emi Nishimura及其同事对这种相同机制如何应对DNA损伤(癌症发展的关键触发因素)很感兴趣。
在小鼠研究中,研究团队使用多种技术组合,追踪个体黑色素干细胞在暴露于不同有害环境条件(包括电离辐射和致癌化合物)后通过头发生长周期的进展。有趣的是,他们发现损伤类型会影响细胞的反应。
电离辐射导致干细胞分化和成熟,并最终激活负责细胞衰老的生物化学途径。结果,黑色素干细胞储备在头发生长周期中迅速耗尽,从而停止进一步成熟色素细胞的产生,导致白发。
同时,通过基本上关闭细胞分裂,这种衰老途径阻止了突变的DNA传递到新一代细胞,从而降低了这些细胞形成癌性肿瘤的可能性。
暴露于化学致癌物——如在癌症研究中广泛使用的肿瘤引发剂7,12-二甲基苯并[a]蒽(DMBA)——似乎绕过了这种保护机制。它没有启动衰老过程,而是激活了一个竞争性的细胞通路。
研究团队在声明中表示,这种替代性化学序列在小鼠研究中阻断了细胞衰老,使毛囊即使在DNA受损后仍能保留其干细胞储备和产生色素的能力。这意味着头发保留了颜色,但从长期来看,受损DNA的不受控制复制导致了肿瘤形成和癌症。
主要研究作者Nishimura在声明中表示,这些发现揭示了相同的干细胞群体会根据所受压力的类型面临相反的命运。"它重新定义了头发变白和黑色素瘤[皮肤癌]并非无关事件,而是干细胞应激反应的不同结果,"Nishimura补充道。
贝内特表示,下一步是将这一理解转化为人类毛囊,看看小鼠身上的这些观察结果是否适用于人类。
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