Nature：活体实时追踪干细胞

　　来自耶鲁医学院的研究人员首次在未受损伤的动物体内观察和操纵了组织再生过程中干细胞的行为。相关论文发布在7月1日的《自然》(Nature)杂志上。

　　组织发育与再生依赖于细胞与细胞间的相互作用和靶向干细胞及直系后代的信号。然而，目前对于导致适当组织再生的细胞行为还不是很理解。

　　在这篇文章中研究人员利用一种新型的非侵入式的活体双光子成像技术，观察了活体小鼠中随时间推移生理性的毛囊再生。通过这种先进技术，研究人员监控了在生理性毛发再生过程中上皮干细胞和它的子代细胞的行为。与此前的研究相一致，研究人员证实干细胞在毛发再生最初阶段处于静息状态，而子细胞则更为活跃地分裂。此外，子代细胞分裂在毛囊中受到空间上的组织。除细胞分裂，子细胞协调的细胞移动也使得毛囊能够快速扩充。研究结果表明干细胞和子代细胞与直接微环境间的互作决定了细胞如何分裂、迁移至何处以及变为何种特化细胞。最后，通过针对性细胞清除和长期追踪活体毛囊，研究人员还证实称为间充质的结缔组织是毛发再生的必要条件，缺乏间充质的小鼠毛发无法再生。

　　研究人员表示通过利用双光子成像技术使得他们实现了对毛囊的实时非侵入式成像观测。这种先进的成像技术还可用于阐明干细胞与其他细胞互作，以及在包括肺脏和心脏等各种其他器官中触发修复的机制。

　　“新研究告诉了我们关于组织再生过程作用机制的大量信息，”文章的资深作者、耶鲁大学干细胞总新遗传学和皮肤病学助理教授Valentina Greco说。

　　干细胞不仅能够刺激包括人类在内的哺乳动物毛发生长，而可以用于再生许多其他的组织类型。“了解微环境调控干细胞行为的机制可以促进我们将干细胞用于治疗，并解释癌症及其他疾病中出错的机制，”Greco说。

　　新研究首次实现了在未受损的活体动物内以高空间和时间分辨率成像毛囊干细胞及子细胞。表明了毛发再生涉及一系列的动态细胞行为，依赖于间充质的存在。鉴于干细胞微环境组件在各种组织中普遍保守。新研究发现对于其他组织有可能也具有同样的意义。从更广泛意义上说，了解在生理条件下干细胞和子细胞的行为调控机制有可能是推动干细胞在再生医学中应用以及揭示大量疾病细胞机制的必要条件。