來自耶魯醫(yī)學(xué)院的研究人員首次在未受損傷的動物體內(nèi)觀察和操縱了組織再生過程中干細(xì)胞的行為。相關(guān)論文發(fā)布在7月1日的《自然》（Nature）雜志上。

組織發(fā)育與再生依賴于細(xì)胞與細(xì)胞間的相互作用和靶向干細(xì)胞及直系后代的信號。然而，目前對于導(dǎo)致適當(dāng)組織再生的細(xì)胞行為還不是很理解。

在這篇文章中研究人員利用一種新型的非侵入式的活體雙光子成像技術(shù)，觀察了活體小鼠中隨時間推移生理性的毛囊再生。通過這種先進(jìn)技術(shù)，研究人員監(jiān)控了在生理性毛發(fā)再生過程中上皮干細(xì)胞和它的子代細(xì)胞的行為。與此前的研究相一致，研究人員證實干細(xì)胞在毛發(fā)再生最初階段處于靜息狀態(tài)，而子細(xì)胞則更為活躍地分裂。此外，子代細(xì)胞分裂在毛囊中受到空間上的組織。除細(xì)胞分裂，子細(xì)胞協(xié)調(diào)的細(xì)胞移動也使得毛囊能夠快速擴(kuò)充。研究結(jié)果表明干細(xì)胞和子代細(xì)胞與直接微環(huán)境間的互作決定了細(xì)胞如何分裂、遷移至何處以及變?yōu)楹畏N特化細(xì)胞。最后，通過針對性細(xì)胞清除和長期追蹤活體毛囊，研究人員還證實稱為間充質(zhì)的結(jié)締組織是毛發(fā)再生的必要條件，缺乏間充質(zhì)的小鼠毛發(fā)無法再生。

研究人員表示通過利用雙光子成像技術(shù)使得他們實現(xiàn)了對毛囊的實時非侵入式成像觀測。這種先進(jìn)的成像技術(shù)還可用于闡明干細(xì)胞與其他細(xì)胞互作，以及在包括肺臟和心臟等各種其他器官中觸發(fā)修復(fù)的機(jī)制。

“新研究告訴了我們關(guān)于組織再生過程作用機(jī)制的大量信息，”文章的資深作者、耶魯大學(xué)干細(xì)胞總新遺傳學(xué)和皮膚病學(xué)助理教授Valentina Greco說。

干細(xì)胞不僅能夠刺激包括人類在內(nèi)的哺乳動物毛發(fā)生長，而可以用于再生許多其他的組織類型?！傲私馕h(huán)境調(diào)控干細(xì)胞行為的機(jī)制可以促進(jìn)我們將干細(xì)胞用于治療，并解釋癌癥及其他疾病中出錯的機(jī)制，”Greco說。

新研究首次實現(xiàn)了在未受損的活體動物內(nèi)以高空間和時間分辨率成像毛囊干細(xì)胞及子細(xì)胞。表明了毛發(fā)再生涉及一系列的動態(tài)細(xì)胞行為，依賴于間充質(zhì)的存在。鑒于干細(xì)胞微環(huán)境組件在各種組織中普遍保守。新研究發(fā)現(xiàn)對于其他組織有可能也具有同樣的意義。從更廣泛意義上說，了解在生理條件下干細(xì)胞和子細(xì)胞的行為調(diào)控機(jī)制有可能是推動干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中應(yīng)用以及揭示大量疾病細(xì)胞機(jī)制的必要條件。