39.8: Мультипотентность и ниша стволовых клеток Bulge

Волосяной фолликул или HF — это небольшая часть кожи, из которой образуется стержень волоса. Пол Герсон Унна был первым, кто наблюдал выпуклость во внешней корневой оболочке человеческого волосяного фолликула (ORS). Выпуклость находится между сальной железой и мышцей, поднимающей волосы, и представляет собой нишу для стволовых клеток волосяного фолликула (HFSC). Выпуклость также является нишей для стволовых клеток меланоцитов, а их потеря приводит к поседению волос. HFSC экспрессируют Sox9 и Lhx2, которые помогают им сохранять стволовость и предотвращать дифференцирование. Если Sox9 ингибируется, клетки начинают дифференцироваться.

HF проходит три циклические фазы: фазу роста или анаген, переходную фазу или катаген и фазу покоя или телоген. Во время фазы анагена активируются HFSC и зародышевые клетки волос. Зародышевые клетки волос размножаются, образуют ОРС и движутся вверх, дифференцируясь в клетки фолликула, и волосы растут. В катагенной фазе зародышевые клетки волос подвергаются апоптозу, волосы перестают расти, и выживают только стволовые клетки выпуклости. Телоген — это фаза покоя, когда HFSC находятся в состоянии покоя, а волосы остаются в фолликуле.

Взрослые стволовые клетки идентифицируются с использованием методов сохранения метки, при которых ДНК клеток метят бромдезоксиуридином (BrdU) или тритиевым тимидином (3 HT). Клетки, которые делятся очень медленно, содержат метки, тогда как быстро пролиферирующие клетки не сохраняют метки. Меченые клетки с медленным циклом называются клетками, сохраняющими метку (LRC). Стволовые клетки выпуклости представляют собой LRC.

Волосы растут через трубчатую структуру под кожей, называемую волосяным фолликулом. Выпуклость — это небольшая часть волосяного фолликула, которая является нишей для стволовых клеток волосяного фолликула или HFSC.

HFSC могут дифференцироваться в большинство эпителиальных клеток кожи, включая кератиноциты и клетки волосяных фолликулов. Эти стволовые клетки позволяют волосяному фолликулу непрерывно регенерировать, а также могут помочь в восстановлении эпителиальных ран.

В начале фазы роста волосяного фолликула небольшое количество спящих HFSC активируется кластером мезенхимальных клеток, известным как дермальный сосочек. Эти активированные HFSC затем окончательно дифференцируются в стержень волоса и другие клетки волосяного фолликула.

Нижняя часть выпуклости содержит стволовые клетки меланоцитов, которые активируются вместе с HFSC. Эти стволовые клетки размножаются и дифференцируются в меланоциты, которые вырабатывают меланин – пигмент, который естественным образом окрашивает волосы и кожу.