PLoS Biology:长白头发,竟与先天免疫系统有直接关系
2018/05/07
如今随着生活压力的增大,白发已不再是年龄的象征,无论男女老少,都出现了不同程度的白发现象。近日,由英国国家卫生研究院和阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)的科学家们完成的一项关于小鼠的新研究,揭示了头发变白的机制。


Researchers at UAB and NIH report that loss of hair pigmentation, or gray hair, is associated with innate immune activation in mouse. Credit: Darryl Leja, NHGRI; Melissa Harris, UAB

研究结果以题为“A direct link between MITF, innate immunity, and hair graying”发表在5月3日《PLOS Biology》期刊上。研究人员揭示了负责头发颜色的基因和身体发病预警基因之间的联系。


https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2003648

人体的免疫系统是24小时待命,当身体受到病毒或细菌的攻击时,先天免疫系统就会启动。所有的细胞都有检测外来入侵者的能力,并且通过产生“干扰素”的信号分子来响应。干扰素会抑制病毒复制,激活免疫细胞和增加宿主防御,从而向其他细胞发出信号。

文章作者、UAB生物系助理教授Melissa Harris解释说,头发的色素沉淀取决于毛囊中存在的黑色素干细胞(melanocyte stem cell),后者是黑色素细胞的存储源,负责生成色素,从而让头发呈现可见的颜色。这些干细胞的丢失会导致白发。

转录因子MITF负责调控黑色素细胞功能,参与黑色素细胞的存活、增殖和分化。在胚胎发育过程中,黑色素细胞前体必须经过从神经管部位到皮肤的迁移过程,最终才能在皮肤中分化成功能性黑色素细胞或以毛囊黑色素干细胞的形式在皮肤中贮存。

在最新的研究中,科学家们发现白头发、转录因子MITF和先天免疫之间存在意想不到的联系:1)MITF控制黑色素细胞的干扰素反应。如果MITF对干扰素应答的控制在黑素干细胞中失调,就会导致头发变白;2)如果先天性免疫信号在易生白发的小鼠中被激活,那么它们会生出更多的白发;3)控制头发和皮肤色素的基因也能影响先天免疫系统。

为什么易生白发的小鼠更容易受到天然免疫信号调节失调的影响?研究人员将通过进一步研究来解释这个问题。

美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所(NHGRI)基因疾病研究部门负责人William Pavan认为,这些结果加深我们对头发变白机制的理解。更重要的是,发现其中的关联将有助于我们进一步了解白癜风的发病机制。

责编:浮苏

参考资料

New study links gray hair with immune system activity and viral infection

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  • A direct link between MITF, innate immunity, and hair graying

    Melanocyte stem cells (McSCs) and mouse models of hair graying serve as useful systems to uncover mechanisms involved in stem cell self-renewal and the maintenance of regenerating tissues. Interested in assessing genetic variants that influence McSC maintenance, we found previously that heterozygosity for the melanogenesis associated transcription factor, Mitf, exacerbates McSC differentiation and hair graying in mice that are predisposed for this phenotype. Based on transcriptome and molecular analyses of Mitfmi-vga9/+ mice, we report a novel role for MITF in the regulation of systemic innate immune gene expression. We also demonstrate that the viral mimic poly(I:C) is sufficient to expose genetic susceptibility to hair graying. These observations point to a critical suppressor of innate immunity, the consequences of innate immune dysregulation on pigmentation, both of which may have implications in the autoimmune, depigmenting disease, vitiligo.

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