ВОЛОСЯНЫЕ ФОЛЛИКУЛЫ
Clinical conditions causing hair loss, such as androgenetic alopecia, alopecia areata, and scarring alopecia, can be psychologically devastating to individuals and are the target of a multimillion dollar pharmaceutical industry. The importance of the hair follicle in skin biology, however, does not rest solely with its ability to produce hair. Hair follicles are self-renewing and contain reservoirs of multipotent stem cells that are capable of regenerating the epidermis and are thought to be utilized in wound healing. Hair follicles are also the sites of origin of many neoplasias, including some basal cell carcinomas and pilomatricoma. These diseases result from inappropriate activation of signaling pathways that regulate hair follicle morphogenesis. Identification of the signaling molecules and pathways operating in developing and postnatal, cycling, hair follicles is therefore vital to our understanding of pathogenic states in the skin and may ultimately permit the development of novel therapies for skin tumors as well as for hair loss disease. The purpose of this review is to summarize recent progress in our understanding of the molecular mechanisms regulating hair follicle formation, and to discuss ways in which this information may eventually be utilized in the clinic.
Статью "Molecular Mechanisms Regulating Hair Follicle Development" полностью может посмотреть ЗДЕСЬ
Статью "Molecular Mechanisms Regulating Hair Follicle Development" полностью может посмотреть ЗДЕСЬ
Отдельные фолликулы усов у мышей образуются из эпидермальных плакод. Волосяной фолликул возникает из двух основных клонов клеток: из наружной корешковой оболочки и герминативного матрикса. Наружная корешковая оболочка первоначально составляет одно целое с эпидермисом, тогда как герминативный матрикс в волосяной луковице представляет собой популяцию быстро пролиферирующих кератиноцитов, которые дают 6 морфологически отличающихся типов клеток ости волоса и внутреннего корешкового слоя. Конденсация мезенхимных клеток, которые взаимодействуют с эпидермальной плакодой при формировании фолликула, образуя дермальный слой фолликула и дермальный сосочек, который играет инструктивную роль в росте whisker (ус).
У эмбрионов мыши между Е12 и Е16 формируются ряды эпидермальных плакод для развития фолликул усов. Паттерн сообщений между клетками изучали с помощью микроинъекций трассера Lucifer yellow-CH (LY-CH) и NB, а также распределения коннексинов 26 и 43.
Быстрое движение вторичных мессенджеров и других малых ионов и молекул вдоль концентрационных градиентов между клеткаим, создает гомеостаз внутри группы клеток, связанных щелевыми соединениями. (Choudhry et al., 1997)
В whisker плакоде, состоящей из покрывающего эпидермиса и и волосяного выпячивания (hair peg), клетки хорошо купированы (взаимосвязаны) с помощью щелевых соединений.
Экстенсивные сообщения выявляются между кератиноциатами в развивающихся волосковых вростаниях (peg) или на поздних стадиях в волосяных фолликулах, в герминативном матриксе. Однако купирования между соседними волосковыми врастаниями через межфолликулярный эпидермис не обнаруживается. Купирование становится также ограниченным, когда фолликулярные клетки дифференцируются для формирования наружного корневого слоя, внутреннего корневого слоя и ости волоса. Фолликулярные кератиноциты становятся все менее купированными по мере дифференцировки. Сначала клетки, формирующие наружную корневую оболочку вокруг луковицы стонавятся некупированными с наиболее сердцевинными клетками. Затем, когда клетки генерируемые в герминативном матриксе дифференцируются в кортекс волоса и внутреннюю корневую оболочку, то купирование прогрессивно теряется. Мало или отсутствует купирование краски между клетками разных клонов, но эта специфичность не обнаруживается до тех пор, пока морфогенез клеток не станет совершенно отчетливым.
Экстенсивные сообщения выявляются между кератиноциатами в развивающихся волосковых вростаниях (peg) или на поздних стадиях в волосяных фолликулах, в герминативном матриксе. Однако купирования между соседними волосковыми врастаниями через межфолликулярный эпидермис не обнаруживается. Купирование становится также ограниченным, когда фолликулярные клетки дифференцируются для формирования наружного корневого слоя, внутреннего корневого слоя и ости волоса. Фолликулярные кератиноциты становятся все менее купированными по мере дифференцировки. Сначала клетки, формирующие наружную корневую оболочку вокруг луковицы стонавятся некупированными с наиболее сердцевинными клетками. Затем, когда клетки генерируемые в герминативном матриксе дифференцируются в кортекс волоса и внутреннюю корневую оболочку, то купирование прогрессивно теряется. Мало или отсутствует купирование краски между клетками разных клонов, но эта специфичность не обнаруживается до тех пор, пока морфогенез клеток не станет совершенно отчетливым.
Дермальные мезенхимные клетки испытывают разные типы дифференцировки, они также обнаруживают различия в купировнии с помощью щелевых соединений. Клетки дермального конденсата, упакованные вокруг развивающегося волосяного выпячивания слабо купированы с более удаленной мезенхимой, которая довольно сильно купирована. Не выявлено переноса краски между дермальными и эпидермальными или фолликулярными эпителиальными клетками. Распределение коннексина 26 и 43 в эпидермисе и волосяном фолликуле меняется во время дифференцировки, но не коррелирует с паттерном изменений переноса краски.
Отсуствие распространения краски не связано с отсутствием щелевых соединений. Прямые эпителиально-мезенхимные контакты клеток поперек зоны базальной мембраны в местах индуктивных взаимодействий обнаружены у ряда эмбриональных органов, включая и волосяные фолликулы мыши, но мало вероятно, что такие контакты связаны эпителиально-мезенхимными щелевыми соединениями, проницаемыми для внутриклеточных метаболитов размеров сопоставимых с частицами краски NB или LY-CH (напр., инозитол фосфат, цАМФ или другие нуклеотиды). Однако электрическое купирование между этими клетками установлено. Возможно, что индуктивные сигналы, генерируемые в сайтах фокальных эпителиально-мезенхимных клеточных контактов могут распростраянться внутри волосяного пега или герминативного матрикса через щелевые соединения.
Live imaging of stem cell and progeny behaviour in physiological hair-follicle regeneration
Рисунки к статье
Развитие и регенерация ткани зависят от межклеточных взаимодействий и сигналов, которые нацелены на стволовые клетки, и их непосредственного потомства1. Однако поведение клеток, которое ведет к собственно регенерации текани, изучено недостаточно. Используя новый, неинвазивный, прижизненный подход дву-фотонного воспроизведения образов, мы изучали физиологическую регенерацию волосяных фолликулов в течение времени у живых мышей. Таким образом мы отслеживали поведение эпителиальных стволовых клеток и их потомства2-4 во время физиологической регенерации волоса и определяли, как мезенхима5 влияет на их поведение. В соответствии с более ранними исследованиями6, стволовые клетки молчат во время инициальной стадии регенерации волоса, в то время как потомство делится более активно. Более того, деления потомков стволовых клеток пространственно организованы внутри фолликулов. Помимо клеточных делений, скоординированные клеточные перемещения потомства делают возможным быструю экспансию волосяного фолликула. Наконец, мы показали необходимость мезенхимы для регенерации волоса посредством целенаправленного устранения клеток и долговременного отслеживания живых волосяных фолликулов. Т.о., мы создали in vivo подход, который делает возможным прямое наблюдение клеточных механизмов регуляции роста внутри волосяного фолликула и который позволяет в точности исследовать функциональные потребности в компонентах волосяного фолликула во время процесса физиологической регенерации.
Live imaging of stem cell and progeny behaviour in physiological hair-follicle regeneration Panteleimon Rompolas, Elizabeth R. Deschene, Giovanni Zito, David G. Gonzalez, Ichiko Saotome, Ann M. Haberman & Valentina Greco 
Nature 487 (7408), 496–499 (26 July 2012) doi:10.1038/nature11218
Nature 487 (7408), 496–499 (26 July 2012) doi:10.1038/nature11218
Рисунки к статье
Развитие и регенерация ткани зависят от межклеточных взаимодействий и сигналов, которые нацелены на стволовые клетки, и их непосредственного потомства1. Однако поведение клеток, которое ведет к собственно регенерации текани, изучено недостаточно. Используя новый, неинвазивный, прижизненный подход дву-фотонного воспроизведения образов, мы изучали физиологическую регенерацию волосяных фолликулов в течение времени у живых мышей. Таким образом мы отслеживали поведение эпителиальных стволовых клеток и их потомства2-4 во время физиологической регенерации волоса и определяли, как мезенхима5 влияет на их поведение. В соответствии с более ранними исследованиями6, стволовые клетки молчат во время инициальной стадии регенерации волоса, в то время как потомство делится более активно. Более того, деления потомков стволовых клеток пространственно организованы внутри фолликулов. Помимо клеточных делений, скоординированные клеточные перемещения потомства делают возможным быструю экспансию волосяного фолликула. Наконец, мы показали необходимость мезенхимы для регенерации волоса посредством целенаправленного устранения клеток и долговременного отслеживания живых волосяных фолликулов. Т.о., мы создали in vivo подход, который делает возможным прямое наблюдение клеточных механизмов регуляции роста внутри волосяного фолликула и который позволяет в точности исследовать функциональные потребности в компонентах волосяного фолликула во время процесса физиологической регенерации.