日本学者：脂质体通过HIF-1信号通路促进头发生长
文摘
2025-02-02 07:20
山东
细胞通过调节复杂的代谢反应来维持体内平衡，主要通过葡萄糖、氨基酸和脂质代谢。最近，脂质因其作为能量来源、细胞成分的构建和信号分子的多种作用而成为关键参与者。因此，脂质代谢的微调对于在不断变化的环境中维持细胞和组织之间的动态平衡可能是必不可少的。毛囊是人体中最具活力的组织之一，即使在出生后，在毛发周期中也会经历脱落和再生，包括生长期、退行期和休止期。毛囊的组织学分析表明，在从生长期早期到生长期的过渡期间，充满脂质的成熟脂肪细胞围绕着毛囊，而随着毛囊的退化，脂肪细胞的数量会减少。鉴于真皮脂肪细胞和毛囊之间的同步性，其调节的详细机制可能成为治疗脱发的一个有希望的靶点。近日，日本横滨国立大学福田淳二教授团队发表的一项研究强调了脂质通过缺氧诱导因子1a信号促进毛发生长的重要性，这表明该机制通路可能是治疗脱发的一个潜在靶点。该项研究中，研究人员发现雄激素性脱发患者的头皮组织中的脂质代谢减弱。培养基中的脂质补充上调了与毛发生长相关的基因，促进了人类真皮乳头细胞 (DPC) 的增殖。通过 RNA 测序分析和毛乳头细胞中的缺氧诱导因子1a敲低，发现缺氧诱导因子1a是控制脂质强化的毛发生成基因上调的潜在候选物。最后，使用体外毛囊类器官评估了脂质促进毛发生长的作用，发现脂质加速了毛干状结构的伸长。为了研究雄激素性脱发患者头皮组织中脂质代谢的变化，研究人员进行了基因集富集分析 (GSEA)。结果显示，与健康对照相比，雄激素性脱发患者头皮组织中脂肪酸代谢相关基因的富集显著减弱。考虑到雄激素性脱发患者头皮组织缺乏毛发生长和再生能力，这些结果表明脂质代谢可能与毛发生长和再生呈正相关。与健康对照相比，雄激素性脱发患者头皮组织中脂肪酸代谢相关基因的富集显著减弱2、脂质促进毛乳头细胞中毛发生长基因表达和细胞生长由于脂质与毛发生长之间存在正相关性，研究人员探索了脂质对人类毛乳头细胞的影响。将脂质混合物 (LM) 添加到毛乳头细胞培养物中，可增强毛乳头细胞中毛发生长基因的表达，包括碱性磷酸酶 (ALP)、多功能蛋白聚糖 (VCAN) 和淋巴增强子结合因子 1 (LEF1)。此外，碱性磷酸酶补充激活了毛乳头细胞的增殖，这表明脂质补充与毛乳头细胞激活以及随后促进毛发生长密切相关。将脂质混合物 (LM) 添加到毛乳头细胞培养物中，可增强毛乳头细胞中毛发生长基因的表达并激活了毛乳头细胞的增殖3、脂质介导的毛发生长基因水平上调对缺氧诱导因子1a(HIF-1a)表达水平的依赖性为了确定与脂质对毛乳头细胞的影响相关的分子通路，在有和没有脂质混合物补充的情况下进行了 RNA 测序。分析显示，脂质混合物补充上调了 2,329 个基因，其中 PI3K-Akt 和 Ras 信号通路因 LM 补充而显著上调。由于已知这些通路调节缺氧诱导因子1a蛋白翻译，随后检查了脂质混合物处理的毛乳头细胞中的缺氧诱导因子1a蛋白水平。脂质混合物补充以剂量依赖性方式提高了缺氧诱导因子1a的表达水平。此外，当用 siRNA 沉默缺氧诱导因子1a时，脂质混合物补充上调的毛发生长基因表达被完全逆转。总的来说，毛乳头细胞中的脂质补充与通过缺氧诱导因子1a通路的毛发生长基因表达密切相关。脂质混合物补充以剂量依赖性方式提高了缺氧诱导因子1a的表达水平，当用 siRNA 沉默缺氧诱导因子1a时，脂质混合物补充上调的毛发生长基因表达被完全逆转在之前的研究中，使用人毛囊衍生的上皮细胞和毛乳头细胞制备的毛囊类器官表现出聚集形成，随后出现充满角蛋白的毛干状出芽。通过在培养基中添加米诺地尔和其他物质，类器官中毛干出芽的伸长率加快，这与毛囊器官培养的结果相当。与没有脂质混合物的对照组相比，脂质混合物补充显著促进了毛干状结构的伸长在本研究中，检查了脂质混合物补充是否会加速类器官中的毛干出芽，因为脂质会影响毛乳头细胞中的细胞增殖和毛囊基因表达。与没有脂质混合物的对照组相比，脂质混合物补充显著促进了毛干状结构的伸长。这些结果表明，毛乳头细胞中的脂质调节可促进上皮细胞介导的毛干形成，为脱发的治疗提供了新的视角。本研究表明脂质触发毛乳头细胞中的毛发诱导性并延长毛囊类器官的毛干状结构。通过脂质治疗激活缺氧诱导因子1a介导的毛囊基因可能是治疗脱发的相关治疗靶点，并且脂质的补充可以应用于体外制备用于毛发移植的带毛干的毛囊。参考文献：Seo, Jieun & Matsumoto, Kotone & Nanmo, Ayaka & Tu, Shan & Jeong, Do-Won & Chun, Yang-Sook & Lei, Yan & Kageyama, Tatsuto & Fukuda, Junji. (2024). The role of lipids in promoting hair growth through HIF-1 signaling pathway. 10.21203/rs.3.rs-5364196/v1.
