第一作者:王丽辉
通讯作者:刘俊平 王丽辉
发表期刊:Aging Cell
期刊5-Year Impact Factor:9.1
通讯单位:杭州师范大学
论文DOI: https://doi.org/ 10.1111/acel.70692
图文摘要
成果简介
近日,杭州师范大学基础医学院衰老研究所刘俊平教授团队在毛囊干细胞与组织再生研究领域取得新进展。研究发现,端粒保护蛋白1(telomere protection protein 1,TPP1)能够通过维持端粒稳定性,激活毛囊隆突区干细胞(bulge hair follicle stem cells,bHFSCs),促进毛囊从休止期向生长期转换,从而加速毛发再生。进一步研究表明,通过小分子肽TELODIN稳定TPP1,同样能够显著促进小鼠毛发再生。相关成果以 “Shelterin TPP1 Promotes Hair Regeneration Through Activating Bulge Hair Follicle Stem Cells” 为题,发表于国际衰老研究领域期刊 Aging Cell。
引言
毛发再生障碍是困扰全球数亿脱发患者的核心问题,其背后涉及毛囊干细胞(HFSCs)的衰老与耗竭。早期研究发现,端粒缩短是驱动毛囊干细胞衰老及脱发的关键因素之一,然而,能否通过改善端粒长度或激活端粒酶机制来预防或逆转脱发,此前长期未能取得突破。
图文导读
毛囊周期性循环,毛囊隆突区干细胞(bHFSCs)是毛发再生的关键细胞群。衰老时其功能下降,端粒缩短加剧,导致再生能力降低和脱发。但维持端粒稳态能否直接激活毛囊干细胞、促进毛发再生,机制仍不清楚。研究团队聚焦端粒保护蛋白TPP1。TPP1是shelterin复合体组分,具有保护端粒并招募端粒酶的功能。团队通过遗传学和药理学两种策略,发现增强TPP1后,小鼠毛囊更早从休止期进入生长期,毛发更早更明显,毛囊数量、长度及真皮厚度增加,毛囊干细胞增殖活性升高,端粒DNA损伤减少。
图1. TPP1促进毛囊干细胞活化,加速毛发再生
明确TPP1促毛囊再生后,团队又用8肽TELODIN稳定TPP1。局部涂抹后,小鼠毛囊更早进入生长期。进一步机制研究发现8肽具有保护端粒、减少损伤,唤醒毛囊干细胞,促进毛发再生的作用。机制上,团队用单细胞测序分析小鼠皮肤,鉴定出13类细胞,并把毛囊隆突区干细胞(bHFSCs)细分为9个亚群,TELODIN处理后,bHFSCs比例增加3倍以上,迁移性隆突细胞明显增多,内根鞘细胞扩张,毛芽细胞增殖活跃。拟时序分析显示,TELODIN推动bHFSCs从隆突向毛芽、内根鞘和毛干方向分化迁移。这些结果说明,TELODIN不只是简单“叫醒”干细胞,而是让它们动起来、分化成毛囊所需的各种细胞,真正参与毛发再生。
图2. 单细胞测序:TELODIN动员毛囊干细胞
小结
本研究揭示了TPP1促进毛发再生的新作用:TPP1能维持毛囊干细胞端粒稳态、减少端粒损伤,进而激活毛囊干细胞,促进其增殖、分化和迁移,推动毛囊由休止期进入生长期,加速毛发再生。同时,稳定TPP1的8肽TELODIN也展现出促进毛发生长的效果。该研究不仅加深了对端粒稳态与毛囊再生关系的理解,也为探索新的毛发再生干预策略提供了依据,有望用于脱发防治。
作者简介
通讯作者:刘俊平
刘俊平,杭州师范大学基础医学院教授,衰老研究所所长。浙江省高层次人才。主要从事衰老生物学和老年医学研究。聚焦衰老、组织器官纤维化和神经退行性疾病的分子机制研究。在Nature、Science、Cell Metabolism、Nature Communications、PNAS等SCI期刊发表研究论文180余篇。曾留学澳大利亚,历任Monash大学高级讲师、细胞生物学教研室主任、副教授和Melbourne大学教授,高级主任研究员,英女皇伊丽莎白二世研究员。2011年回国后组建衰老研究所,作为首席科学家主持国家“973”项目1项,主持国家自然科学基金11项、其中重大研究计划3项和重点项目2项。兼职中国老年医学研究机构联盟副主任委员和秘书长,中国老年医学基础医学与转化医学分会副主任委员。
第一作者:王丽辉
王丽辉,杭州师范大学基础医学院教授,近年主要从事端粒DNA损伤在衰老相关疾病中的作用机制研究。2021年入选杭州市高层次人才特殊支持计划培养类人才第一层次培养人选,2022年入选第二批浙江省高校领军人才培养计划高层次拔尖人才。在Cell Metabolism, Cancer Research等杂志发表SCI论文22篇,获国家自然科学基金委项目4项,浙江省自然科学基金委项目1项。





