Tunnistaa markkinarako valvoa melanosyyttien eriyttäminen

Avainsanat

• kantasolujen tekijä (SCF)
• hiukset pigmentti
• hiuksiin kantaisä solu
• karvatupen kantasolujen
• hiukset matriisi
• KROX20

Melanosyytit pigmentti tuottavia soluja, jotka suojaavat ihoa orvaskeden UV-vaurioita ja värjäämään hiuksia., Voit tehdä niin, melanosyyttien tuottaa melaniinia, pigmentti, joka on kaksi tehtävää: Se absorboi UV-valoa ja siten suojaa DNA-vaurioita aiheuttama UV-säteilyä ja toimii antioksidanttina raadonsyöjä vastaan genotoksinen reaktiivisia happiradikaaleja (ROS) (Natarajan ym. 2014). Melaniinia on valmistettu erityisesti endosomal-johdettu soluelimiin kutsutaan melanosomien, että kun kypsä, siirretään lähellä orvaskeden keratinosyyttien, ja se aiheuttaa ihon ja hiukset pigmentti (Mort ym. 2015)., Hiukset pigmentti johtuu toiminnan melanosyyttien kotipaikka hiukset matriisi siirtää melanosomien hiuksiin kantasolujen, joka puolestaan parantumattomasti erottaa muodostaa erittäin sarveistuneiden ja pigmentoitunut hiukset rakenne. Karvatupet (HFs) vuorottelevat sykliä kasvua ja rappeutumista koko elämän eläimen (Blanpain ja Fuchs 2009). Hiiren iho, eriytetty melanosyyttien ja HFs ilmaista c-Kit-reseptorin tyrosiinikinaasin varten kantasolujen tekijä (SCF) sytokiini (Mort ym. 2015)., Aiemmissa tutkimuksissa on tunnistettu kaksi erillistä väestön melanosyyttien perustuu ilmaus c-Sarja: c-Kit+ melanosyyttien sijaitsee hiukset matriisi ja c-Kit− melanosyyttien sijaitsee noin pullistuma alueella, sijainti HF ja melanosyyttien kantasoluja (Nishimura et al. 2002; Blanpain ja Fuchs 2009). Ylläpito HF melanosyyttien riippuu c-Kit− pigmentitön melanosyyttien kantasoluja kotipaikka HF pullistuma (Nishimura et al. 2002). Erityisiä signaaleja aktivoida melanosyyttien kantasoluja siirtyä hiukset matriisi ja erilaistua melaniinia tuottavia soluja., Joukossa parhaat-tunnettu signalointireittien ohjaamiseksi melanosyyttien toimintoja, SCF/c-Kit-signalointi aktivoituu melanosyyttien esiasteiden leviämisen, muuttoliike, ja erilaistumista osaksi pigmentti tuottavia soluja (Botchkareva et al. 2001). Hiirillä, joilla oli inaktivoiva mutaatio c-Kitissä, oli hiusvärivirheitä (Reith et al. 1990), ja monoklonaaliset vasta-aineet estävät C-Kit estää hiusten pigmenttiläiskiä ainakin yhden hiussyklin ajan (Nishikawa et al. 1991; Botchkareva ym. 2001; Yoshida ym. 2001; Nishimura ym., 2002), mikä tukee merkitys SCF/c-Kit-signalointireitti varten melanosyyttien proliferaatio, erilaistuminen ja hiuksen pigmentti.

Huolimatta hyvin ominaista toimintaa SCF/c-Kit-signalointireitti säätelyssä melanosyyttien erilaistumista, solun lähde SCF-ja niche mukana melanosyyttien eriyttäminen ja hiukset pigmentti edelleen vaikeasti. Tässä geenien numerossa & Development, Liao et al., (2017) raportti tunnistaminen jälkeläiset hiuksiin edeltäjissä ilmaista transkriptio tekijä Krox20 lähteenä Scf tarvitaan melanosyyttien eriyttäminen ja muodostaen markkinarako tarvitaan hiukset pigmentti (Fig. 1).

Näytä suurempi versio:

• tässä ikkunassa
• uusi ikkuna

• Lataa, kuten PowerPoint

Kuva 1.

karvatupen pigmentin markkinarako., Melanosyyttien kypsymisen aikana melanosyyttien esiasteet siirtyvät pullistuneesta kantasolurakostaan hiusmatriisilokeroon. Matriisi, hiuksiin esiasteita (vihreä) luoda markkinarako melanosyyttien eriyttäminen tuottamalla SCF (sininen). Melanosyyttien esiasteiden (keltainen) aktivoituvat SCF ja erottaa ylempään osastoon hiukset matriisi, rajaamaa Linja Auber. Eriytetty melanosyyttien (keltainen, jossa punaiset ääriviivat) siirtää niiden melanosomien pigmentti hiukset akseli esiasteita (vihreä)., Saadessaan melaniinia, värjättyihin hiuksiin esiasteita (ruskea) erottaa muodostaa värjättyihin hiuksiin. Heikentämällä SCF tuotannon hiuksiin esiasteita, tutkijat osoittivat, saarto melanosyyttien eriyttäminen matriisi, jolloin puute pigmentti hiukset akselille.

Liao et al., (2017) havaitsivat, että ehdollinen tyrmäys (cKO) sekä elintarvikealan Tiedekomitea (Scf fl/GFP) vuonna Krox20 peräisin solun suvusta käyttäen konstitutiivisesti CRE recombinase valvonnassa Krox20 promoottori (Krox20CRE) aiheuttaa ennenaikaisen synnytyksen jälkeinen hiusten harmaantumista alkaen ∼2 mo. Koska Krox20 on ilmaistu eri lineages iholla, mukaan lukien Schwann-solut ja HF keratinosyytit (Gambardella et al. 2000) tutkijat käyttivät eri CRE-hiiriä poistaakseen Scf: n itsenäisesti näillä eri linjoilla., Poistetaan Tiedekomitean Schwannin solut tai melanosyyttien ei ole vaikutusta hiukset pigmentti, sulje pois, että lähde SCF, joka edistää hiusten pigmentti on peräisin näistä suvusta. Kuitenkin, poistetaan Scf käyttää K14Cre hiiret, jonka tavoitteet kaikki keratinosyyttien alkuvaiheessa epidermaalinen kehitystä, aiheuttaa täydellinen menetys pigmentti ensimmäisen aallon HF morfogeneesin parissa, tukee käsitystä, että Scf-ilmaisun keratinosyyttien tarvitaan aiheuttamaan hiukset pigmentti ei-solu-autonomisella tavalla.,

saada paremman käsityksen siitä, mitä erityisiä solujen alapopulaatioiden sisällä ihon orvaskeden ovat vastuussa hiusten pigmentti, tutkijat suoritetaan huolellinen ajallinen analyysi Krox20 linjaa tracing käyttää Krox20CRE/Rosa26-Bensley hiiriä. He huomasivat, että synnytyksen jälkeinen päivä 0 (P0)/P2, Krox20CRE merkitsee yläosa HF, joka vastaa infundibulum, joka yhdistää HF siihen interfollicular iho., Myöhemmin, aikana syntymän jälkeiseen kehitykseen noin P12, Krox20CRE lisäksi merkitsee ulompi root tuppi (ORS) soluja ja solujen matriisi ja precortex, jotka aiheuttavat parantumattomasti eriytetty hiuksiin. Suhteellisen myöhään ilmaus Krox20 ensimmäisen aallon aikana HF morfogeneesin selittää ristiriita ajallinen ulkonäkö hiukset harmaantumista fenotyypin välillä K14CRE Scf-cKO-hiirillä, joka alkaa ensimmäisen aallon hiukset muodostumista, kun taas alussa hiusten harmaantumista fenotyyppi aikana ilmestyy toinen hiukset sykli Krox20CRE Scf-cKO-hiirillä.,

Käyttäen Scf-GFP toimittaja hiiret yhdistettynä Krox20-CRE/Rosa26-Bensley linjaa tracing, Liao et al. (2017) vakuuttavasti osoitti, että Scf on ilmaistu hiuksiin solujen ja ei ORS soluja, viittaa vahvasti siihen, että Krox20+-johdettu hiuksiin solut ovat tärkein lähde Scf aikuisilla hiirillä ja muodostavat markkinarako hiukset pigmentti., Sopusoinnussa tämä käsite, yli-ilmentymä Scf käyttää K14-Scf siirtogeenisiä hiiriä—joka ilmaisi kalvo-sidottu Scf kaikissa K14-ilmentävät solut, joka kattaa pohjapinta keratinosyyttien päässä interfollicular orvaskeden ja kaikki ylemmän ja alemman ORS soluissa, mutta ei hiukset matriisi ja hiuksiin solut—ei pelastaa hiukset harmaantumista fenotyyppi vuonna K14CRE ja Krox20CRE Scf-cKO-hiirillä.

sen määrittämiseksi, haittaako Scf-deleetio melanosyyttien ylläpitoa, siirtymistä tai erilaistumista, Liao et al. (2017) tutki läsnäolo ja eriyttäminen melanosyyttien HF ilman Scf., Dct, merkki melanosyyttien, on täysin poissa K14CRE/Scf-cKO-hiiret ja voimakkaasti vähentää Krox20CRE/Scf-cKO-hiiret pienempi HF, mukaan lukien hiukset matriisi ja hiuksiin, tukemalla olennainen rooli SCF edistämisessä Dct-ilmaisun melanosyyteissä. Villihiirillä c-Kit merkitsee sekä kypsiä (ylempi matriisi ja hiusakseli) että epäkypsiä (alempi matriisi) melanosyyttejä., Mielenkiintoista on, ettei SCF kaikissa epidermaalinen suvusta (K14CRE/Scf-cKO), eriytetty c-Kit+ melanosyyttien olivat täysin poissa eriytetty melanosyyttien osaston, ottaa huomioon, että epäkypsä c-Kit+ melanosyyttien esiasteiden olivat ennallaan ilman Scf, jotka osoittavat, että Scf on tarpeen melanosyyttien terminaali eriyttäminen, mutta ei ole olennainen rooli selviytymisen ja muuttoliike melanosyyttien esiasteiden niiden pullistuma niche matriisi transit-vahvistamalla osasto.,

lopuksi, tämä tutkimus perusteellisesti luonnehtii kapealla ja lähde Scf tarvitaan HF pigmentti ja osoittaa, että hiuksen solut ovat pääasiallinen lähde Scf, että tarvitaan melanosyyttien terminaalista erilaistumista., Tulevissa tutkimuksissa on tärkeää edelleen luonnehtia molekyylitason mekanismeja, jotka säätelevät ylläpito melanosyyttien kantasoluja niiden pullistuma kapealla ja signaaleja, jotka aktivoivat nämä solut kunkin kierroksen hiukset sykli ja säädellä ensimmäisen maahanmuutto-ja laajennus melanosyyttien esiasteiden ennen kuin ne saavuttavat äskettäin löydetty hiuksiin markkinarako, joka edistää niiden lopullista kypsymistä.

• © 2017 Zoccon ja Blanpain; Julkaissut Cold Spring Harbor Laboratory Press