白發(fā)與癌癥有一個意想不到的關(guān)聯(lián)

在生命過程中，人類細胞會不斷受到各種內(nèi)外因素的影響，進而損傷DNA。這種DNA損傷是一個公認的衰老和癌癥誘因，但科學家一直難以厘清二者的具體關(guān)聯(lián)，特別是DNA受損的干細胞如何隨著時間的推移影響組織健康。

黑色素干細胞可分化為黑色素細胞，而后者決定了頭發(fā)和皮膚的顏色。在哺乳動物體內(nèi)，這類干細胞存在于毛囊的隆突-亞隆突區(qū)域。在這里，它們以未成熟的黑色素母細胞的形式存在，通過反復的再生周期，確保頭發(fā)和皮膚維持原有的顏色。

日本東京大學的Emi Nishimura與Yasuaki Mohri領(lǐng)銜的研究團隊，近日在《自然-細胞生物學》在線發(fā)表論文，探討了黑色素干細胞如何對不同類型DNA損傷做出反應。

通過在小鼠體內(nèi)進行長期譜系追蹤與基因表達譜分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，當黑色素干細胞的DNA雙鏈斷裂時，會啟動一種衰老耦合分化過程。在這種狀態(tài)下，干細胞會永久成熟并最終消失，導致頭發(fā)變白。這一過程由p53-p21信號通路的激活來調(diào)控。

當黑色素干細胞暴露于特定致癌物，如7.12-二甲基苯并(a)蒽或紫外線輻射時，它們將不再遵循上述保護路徑。即使存在DNA損傷，這些干細胞也會避開衰老耦合分化，并持續(xù)自我更新。在周圍組織與表皮釋放的KIT配體信號作用下，它們會發(fā)生克隆擴增。這些來自微環(huán)境的信號阻斷了保護性分化反應，將干細胞推向癌癥易感狀態(tài)。

“這些發(fā)現(xiàn)表明，同一群干細胞會依據(jù)壓力類型與微環(huán)境信號，走向兩種相反的命運——要么耗盡，要么擴增?！盢ishimura表示，“這一研究重新定義了頭發(fā)變白與黑色素瘤的關(guān)系，即二者并非不相關(guān)的事件，而是干細胞應激反應的不同結(jié)果?！?/p>

研究人員強調(diào)，他們的發(fā)現(xiàn)并不意味著頭發(fā)變白就能預防癌癥。相反，衰老分化更像是一種由壓力觸發(fā)的防御機制，可以在受損干細胞產(chǎn)生危害前將其清除。當這一保護機制失效或被繞過時，那些受損的干細胞便會存活下來，并可能引發(fā)黑色素瘤。

科學家指出，通過揭示決定干細胞“保護性耗竭”或“危險性擴增”的分子通路，該研究將組織衰老生物學與癌癥發(fā)生機制聯(lián)系起來。同時，它還強調(diào)了通過“衰老分解”自然清除受損干細胞的重要性，這一生物學過程通過犧牲可能變?yōu)槟[瘤的細胞來預防癌癥。