俄亥俄健康和科學(xué)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)基因過度表達(dá)導(dǎo)致皮膚干細(xì)胞從形成毛囊變?yōu)樾纬善ぶ?sebaceous glands)的一條途徑。由俄亥俄健康和醫(yī)學(xué)大學(xué)耳鼻喉科/頭頸外科教授,、華裔女科學(xué)家王曉京(Xiao-Jing Wang)博士的實(shí)驗(yàn)室獲得的這一發(fā)現(xiàn)為將來治療脫發(fā)和油性皮膚甚至預(yù)防和治療癌癥提供了一種新的靶標(biāo)和途徑,。這項(xiàng)研究的結(jié)果刊登在最新一期的Developmental Cell雜志上。(Cell出版集團(tuán)的其中一種學(xué)術(shù)雜志)
表皮干細(xì)胞能產(chǎn)生保護(hù)身體的外層皮膚,還有能產(chǎn)生頭發(fā)和皮脂腺的毛囊,。在衰老的皮膚中,,一種叫做Smad7的蛋白質(zhì)的生產(chǎn)過量,該蛋白會引發(fā)脫發(fā)和皮脂腺生長,。
在這項(xiàng)新的研究中,,王教授和同事首次肯定地將Smad7的過度表達(dá)和衰老皮膚的病理變化聯(lián)系在一起。
王教授說,,在人類中,,研究人員和醫(yī)生很早之前就記載了衰老皮膚特征,并且曾在數(shù)年前報(bào)道說衰老皮膚中的Smad7蛋白發(fā)生過度表達(dá),。他們的新研究發(fā)現(xiàn)了將兩者聯(lián)系起來的機(jī)制,。
研究人員構(gòu)建出一種遺傳改造小鼠,這種小鼠的皮膚(包括表皮干細(xì)胞)表達(dá)了與衰老皮膚類似的Smad7水平,。他們發(fā)現(xiàn)Smad7的過度表達(dá)將表皮干細(xì)胞分化成像從形成毛囊轉(zhuǎn)換到了皮脂腺,,從而導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)禿頂和油性皮膚。
令研究人員驚訝的是,,從了在抑制來自Smad基因的信號中正常功能外,Smad7還能關(guān)閉來自另外一類基因——Wnt基因的信號,,其原理是與一個(gè)Wnt信號蛋白β-catenin結(jié)合并用Smurf2酶降解它,。Wnt信號是器官發(fā)育的關(guān)鍵信號,但是如果Wnt信號肽活潑就會導(dǎo)致癌癥的發(fā)生,。
這項(xiàng)研究確定出一種新的β-catenin降解途徑,。這些發(fā)現(xiàn)不但對皮膚的發(fā)育和皮膚病有重要影響,而且還對其他器官中的疾病和癌癥具有重要意義,。
例如,,β-catenin信號的增加促進(jìn)了多種癌癥的發(fā)生,這些癌癥包括結(jié)腸癌,、肺癌和腦癌,。研究人員認(rèn)為誘導(dǎo)Smad7的過度表達(dá)或直接將Smad7蛋白傳遞給腫瘤細(xì)胞將可能成為一種很有潛力的治療方法,因?yàn)檫@樣能夠促進(jìn)β-catenin的降解,。
但是,,β-catenin信號的受損會促進(jìn)神經(jīng)的退化,因此可能導(dǎo)致阿爾茨海默癥等疾病,。對這些疾病來說,,抑制Smad7介導(dǎo)的β-catenin降解可能是這些疾病的一個(gè)治療途徑。(生物通記者楊遙)