Мультипотентные dermal stem cells (DSCs) человека были выделены и размножены из дермальной области крайней плоти новрожденного. DSCs могут самообновляться , экспрессируют маркеры стволовых клеток нервного гребня, NGFRp75 и nestin, и способны дифференцироваться в широкий круг типов клеток, включая мезенхимные и нейроналные клоны и меланоциты, указывая тем самым на их происхождение из нервного гребня. Будучи помещенными в контекст реконструируемой кожи, DSCs мигрируют в зону базальной мембраны и дифференцируются в меланоциты. Эти находки в комбинации с идентификацией NGFRp75-позитивных клеток в дерме крайней плоти человека, которая лишена волос, указывает на то, что DSCs могут быть источником самообновления внефолликулярных эпидермальных меланоцитов. В обзоре обсуждаются свойства DSCs, пути, необходимые для дифференцировки меланоцитов и оценивается 3D реконструированная кожа для получения доступа к поведению и вкладу DSCs в кожу человека в натурализованных условиях. Потенциально, DSCs предоставляют связь со злокачественной меланомой за счет целенаправленной ультрафиолетовыми лучами спектра А-индуцированной трансформации.

X. Lim, S. H. Tan, W. L. C. Koh, R. M. W. Chau, K. S. Yan, C. J. Kuo, R. van Amerongen, A. M. Klein, R. Nusse, Interfollicular epidermal stem cells self-renew via autocrine Wnt signaling. Science 342, 1226–1230 (2013). J. Frede, P. H. Jones, Permission to proliferate. Science 342, 1183–1184 (2013).

Ниши стволовых клеток предоставляют сигналы, которые поддерживают популяции самообновляющихся стволовых клеток и предупреждают избыточную пролиферацию. Без регуляторного влияния ниш, стволовые клетки могут пролиферировать слишком сильно, формируя тем самым опухоли или дифференцируясь преждевременно, истоящя тем самым регенеративную способность ткани. Wnts участвуют в поддержании стволовых клеток и роста волос, поэтому Lim et al. исследовали роль передачи сигналов Wnt в регуляции резидентных стволовых клеток в intrafollicular epidermis (IFE) мышей. (IFE, лишен стволовых клеток волосяных фолликулов, которые могут вносить вклад в регенерацию эпидермиса.) Базальный слой IFE содержит клетки, которые экспрессируют Wnt ген мишень Axin2, а эксперименты по отслеживанию клонов показали, что эти клетки обеспечивают как самообновление базальных клеток, так и различные типы дифференцированных клеток, присутствующие в suprabasal слоях. Эти клетки также участвуют в регенерации после ранения, как и клетки, которые являются эпидермальными стволовыми клетками. Нарушение передачи сигналов Wnt в клетках, экспрессирующих Axin2, с помощью кондиционно инактивированного гена, кодирующего Wnt эффектор β-catenin, или с помощью вызванной аденовирусом избыточной экспрессии Wnt ингибитора Dkk1, приводило к истончению эпидермиса, в котором эти клетки прекращали пролиферировать и вместо этого дифференцировались. Axin2-экспрессирующие базальные клетки экспрессируют Wnt4 и Wnt10a, а базальные эпидермальные клетки, выделенные из кожи человека, также экспрессировали Wnt4. Культивируемые кератиноциты продуцируют Wnts, а обработка этих клеток низкомолекулярным ингибитором секреции Wnt подавляла пролиферацию и стимулировала экспрессию маркеров дифференцировки. Секретируемые Wnt ингибиторы Dkk3 и WIF1 накапливались в suprabasal слоях кожи человека и авт. продемонстрировали, что транскрипты, кодирующие Dkk3 присутствуют в Axin2-экспрессирующих базальных клетках IFE мышей, но Dkk3 белок накапливается в suprabasal слоях, указывая тем самым, что Dkk3 продуцируется в них и диффундирует прочь от базальных стволовых клеток. Эти результаты поддерживают модель, согласно которой аутокринная передача сигналов Wnt способствует самообнослению и предупреждает дифференцировку в базально расположенных эпидермальных стволовых клетках, тогда как Wnt ингибиторы, секретируемые этими клетками ингибируют передачу сигналов Wnt в suprabasal клетках, тем самым способствуя дифференцировке клеток,как только они покидают базальный слой. Т.о., в этой ткани самообновление зависит от сигналов, секретируемых самими стволовыми клетками скорее, чем от сигналов из соседних клеток ниш. Как отмечено в Perspective Frede and Jones, неясно, как повреждени я стимулируют пролиферацию этих стволовых клеток и играет ли роль передача сигналов Wnt в этом процессе.

Three Tales of Wnt Signaling Bryan Ray and Annalisa M. VanHook (26 March 2013) Sci. Signal. 6 (268), ec76.

Wnt Signaling in Axial Patterning and Regeneration: Lessons from Planaria Edward M. De Robertis (22 June 2010) Sci. Signal. 3 (127), pe21.

The Balance of WNT and FGF Signaling Influences Mesenchymal Stem Cell Fate During Skeletal Development Takamitsu Maruyama, Anthony J. Mirando, Chu-Xia Deng, and Wei Hsu (25 May 2010) Sci. Signal. 3 (123), ra40.

Regenerating Hair Follicles Elizabeth M. Adler (22 May 2007) Sci. STKE 2007 (387), tw176.