河北
在生命過程中，人類細胞會不斷受到各種內外因素的影響，進而損傷DNA。這種DNA損傷是一個公認的衰老和癌癥誘因，但科學家一直難以厘清二者的具體關聯，特別是DNA受損的干細胞如何隨著時間的推移影響組織健康。
黑色素干細胞可分化為黑色素細胞，而后者決定了頭發和皮膚的顏色。在哺乳動物體內，這類干細胞存在于毛囊的隆突-亞隆突區域。在這里，它們以未成熟的黑色素母細胞的形式存在，通過反復的再生周期，確保頭發和皮膚維持原有的顏色。
圖源：AI生成
日本東京大學的Emi Nishimura與Yasuaki Mohri領銜的研究團隊，近日在《自然-細胞生物學》在線發表論文，探討了黑色素干細胞如何對不同類型DNA損傷做出反應。
通過在小鼠體內進行長期譜系追蹤與基因表達譜分析，研究人員發現，當黑色素干細胞的DNA雙鏈斷裂時，會啟動一種衰老耦合分化過程。在這種狀態下，干細胞會永久成熟并最終消失，導致頭發變白。這一過程由p53-p21信號通路的激活來調控。
當黑色素干細胞暴露于特定致癌物，如7,12-二甲基苯并（a）蒽或紫外線輻射時，它們將不再遵循上述保護路徑。即使存在DNA損傷，這些干細胞也會避開衰老耦合分化，并持續自我更新。在周圍組織與表皮釋放的KIT配體信號作用下，它們會發生克隆擴增。這些來自微環境的信號阻斷了保護性分化反應，將干細胞推向癌癥易感狀態。
“這些發現表明，同一群干細胞會依據壓力類型與微環境信號，走向兩種相反的命運——要么耗盡，要么擴增。”Nishimura表示，“這一研究重新定義了頭發變白與黑色素瘤的關系，即二者并非不相關的事件，而是干細胞應激反應的不同結果?！?/strong>
研究人員強調，他們的發現并不意味著頭發變白就能預防癌癥。相反，衰老分化更像是一種由壓力觸發的防御機制，可以在受損干細胞產生危害前將其清除。當這一保護機制失效或被繞過時，那些受損的干細胞便會存活下來，并可能引發黑色素瘤。
科學家指出，通過揭示決定干細胞“保護性耗竭”或“危險性擴增”的分子通路，該研究將組織衰老生物學與癌癥發生機制聯系起來。同時，它還強調了通過“衰老分解”自然清除受損干細胞的重要性，這一生物學過程通過犧牲可能變為腫瘤的細胞來預防癌癥。
來源：人民網科普
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