洛克菲勒的最新研究显示,维他命 A是一种能调控肌肤干细胞谱系可塑性的。这项成果已在《科学》期刊上刊登,它对再生医学,创伤愈合,甚至是肿瘤的治疗都有着重要的指导作用。
为了修复皮肤屏障,毛囊干细胞(绿色所示)移动并扩大,开始向表皮细胞系(红色所示)分化(图片来源:参考资料[2];Credit:Robin Chemers Neustein)
细胞的最终命运在我们受伤或者受伤的时候,我们的皮肤上的干细胞可以制造新的细胞来修补最外面的表皮。但是,不仅仅是那些能在损伤后为皮肤提供营养的细胞。另外一些细胞,比如皮肤的干细胞,也可以通过一种叫做谱系可塑性的方法,在必要的时候进化成为皮肤上的干细胞。
在分化发育时期,毛囊干细胞处于一种“中间”的状态,并同时拥有两种转录因子。但是,在他们能够高效地扮演任何一种角色之前,他们都要先确定自己的使命。
细胞的谱系重塑是机体在受到伤害时所产生的一种天然响应。由于表皮较易被破坏,所以仅在轻度皮肤损害时才能发现。但是,谱系重塑也可以作为肿瘤的一种特性。
洛克菲勒大学的博士后研究员、该项研究的首席作家马修蒂尔尼医生说道:“虽然这一程序是引导干细胞重新定位到最重要的部位所必需的,但是若放任不管,则有可能导致其进入长期的恢复阶段,乃至一些特定的肿瘤。”
蒂尼及其同事对机体调控谱系的机制进行了探索,并首次证实了维他命 A的生理功能——维甲酸(VitA)是一种重要的调控因子。
这项研究的主要作者,也是洛克菲勒大学的 Rebecca C. Lance菲尔德的一位教授伊莱恩·福克斯表示:“我们的目的就是要对这个状况有一个全面的认识,以便知道怎样调整或者降低这个水平。“我们已经更清楚地认识到,哪些方法可以阻止这种谱系的变化,从而导致癌症的发生。”
毛发再生与创伤修复的双向效应研究者们对小鼠皮肤内的毛发进行了小分子物质的检测,希望从中发现一些能够改善其谱系可塑性的小分子。他们研究了维甲酸在干细胞脱离谱系的重塑和向头发或者上皮细胞的过程中起着关键作用。
“经过前期的研究,我们从离体到在体的实验,我们已经找到了一个之前不知道的维他命 A的作用,它在很多时候都被视为对肌肤等其它组织起着重要的、但往往难以理解的功效。”福克斯说道。
在动物模型中,通过基因、饮食及局部治疗等手段上调或下调维生素 A含量,可改变干细胞对受损及头发修复的应答。另外, BMPs、 Wnt等信号通路的交互作用可能会对皮肤干细胞的静息或促进头发的修复起到一定的作用。
另外,维生素 A含量过高会影响细胞谱系的重塑和损伤后的损伤修复,而含量较少的维生素 A虽然能加速创伤的愈合却不利于头发的再生。但是,关于维生素 A的效果的研究却出现了一些混乱,这是由于皮肤上的维他命 A能够促进头发在创伤部位的增长,但是过度使用则会阻碍头发的流通。
蒂尔尼表示:「藉由由体外的干细胞分化为毛细胞的基本条件,本研究具有潜力,可以为我们研究头发的生物机制带来新的希望。」
Fuchs说:“这也许解释了为何维他命 A在人体组织中的作用这么复杂。”
以下是一些含有丰富维生素A的食物:动物性食物:肝脏:牛肝、鸡肝、猪肝等动物的肝脏是维生素A的优质来源。
鱼肝油:例如鲨鱼肝油和鳕鱼肝油含有大量的维生素A。
鱼类:沙丁鱼、鲑鱼、金枪鱼等海鱼也富含维生素A。
蛋黄:鸡蛋的蛋黄中也含有一定量的维生素A。
植物性食物:红、黄、橙色蔬菜和水果:如胡萝卜、南瓜、甜椒、番茄、芒果、杏子等,这些食物富含β-胡萝卜素,能在体内转化为维生素A。
深绿色蔬菜:例如菠菜、羽衣甘蓝、芹菜等,含有丰富的叶绿素,也有助于维生素A的摄取。
摄入足够的维生素A有助于维护眼睛和皮肤健康,增强免疫系统功能等。但要注意,过量摄入维生素A可能导致中毒,所以在饮食中应当保持适量摄入。
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参考资料:
https://www.technologynetworks.com/cell-science/news/vitamin-as-role-in-skin-influences-wound-repair-and-hair-growth-384632