on sanottu, että Marie Antoinette hiukset meni täysin valkoinen yönä ennen hänen mestaus. Tämä tarina voi olla apokryfinen, mutta hiusten nopeaa harmaantumista kutsutaan nykyään yleisesti Marie Antoinetten syndroomaksi. Sen oletetaan usein johtuvan stressistä — ilmiöstä, joka on ehkä paras esimerkki valtionpäämiesten valokuvista ennen virkaansa asettumista ja sen jälkeen., Kuitenkin suhteelliset osuudet ikääntyminen, perinnölliset tekijät ja stressi harmaantumista ei ole tiedossa — osan puutteen vuoksi mekanistinen käsitys prosessin. Writing in Nature, Zhang ym.1 tunnista mekanismi ennenaikaista harmaantumista hiirillä, jotka ovat kokeneet stressiä.
ihmisen päänahassa on keskimäärin 100 000 karvatuppia, ja erilaisia hiusvärejä löytyy koko ihmisväestöstä. Hiusten väri määräytyy soluja kutsutaan melanosyyttien, jotka tuottavat erilaisia yhdistelmiä valon imevää melaniinin pigments2., Melanosyytit ovat peräisin melanosyyttien kantasoluista (MeSCs), jotka sijaitsevat karvatupen osassa nimeltä pullistuma3. Normaali karvasykli jakautuu kolmeen vaiheeseen: karvatupen regeneraatio (anagen), degeneraatio (catagen) ja lepo (telogen). Melanosyyttien tuotanto alkaa varhain anageenivaiheessa (Kuva. 1 A). Kun ihmiset ikään, uima-allas MeSCs on vähitellen tyhjentynyt, ja niin pigmentoitunut hiukset tulee ’suola ja pippuri’ värillinen, ja sitten muuttuu harmaaksi ja lopulta valkoinen sen jälkeen, kun täydellinen menetys pigmentti kaikki hiukset follicles4.,
Kuva 1 | Melanosyyttien kantasoluja ja stressiä. Melanosyyttien kantasoluja (MeSCs) sijaitsevat pullistuma karvatupen, joka on hermotettu neuronien sympaattisen hermoston, joka vapauttaa välittäjäaine molekyyli noradrenaliini. Follikkelit kiertyvät kolmessa vaiheessa: regeneraatio (anagen), degeneraatio (catagen) ja lepo (telogen). a, normaaleissa olosuhteissa, MeSCs siirtyä pois pullistuma (punaiset nuolet) ja erilaistua melanosyyttien aikana anagen., Melanosyytit syntetisoivat pigmenttejä, jotka lisäävät väriä uusiutuviin hiuksiin. Catagenin ja telogenin aikana ne alkavat kuolla ja siirtyä pois lokerosta (ei näy). Melanosyyttien korvaajaksi jää kuitenkin runsaasti Mescoja seuraavassa anagen-vaiheessa. b, Zhang ym.1 näytä, että stressaavat ärsykkeet aktivoivat sympaattisen hermoston, mikä lisää noradrenaliinin vapautumista karvatupissa. Noradrenaliini aiheuttaa täydellinen muuntaminen MeSCs osaksi melanosyyttien, jotka vaeltavat ulos niche catagen ja telogen., Karvatupet ovat ehtyneet Meskoista, jotka olisivat erilaistuneet korvaamaan nämä melanosyytit. Ilman pigmenttisoluja, jotka värjäävät hiukset seuraavassa anagen-vaiheessa, se alkaa näyttää harmaalta tai valkoiselta.
sen lisäksi ikääntyminen, on olemassa useita tekijöitä, jotka tuovat noin ennenaikaista harmaantumista, mukaan lukien ruokavalion deficiencies5, häiriöt, kuten hiustenlähtö areata tai vitiligo6,7, ja stress8,9. Zhang ym. testaamaan stressin roolia harmaantumisprosessissa hiirillä., He altistuvat eläinten kolme eri stressitekijöitä — kipu, malttia ja malli psykologinen stressi — aikana eri vaiheissa hiusten kasvua. Jokainen stressor aiheutti ehtyminen MeSCs pullistuma-alueelta, lopulta johtaa kehittämiseen laikkuja valkoisia hiuksia.
vallitsevien teorioiden mukaan stressin aiheuttamaan harmaantumiseen liittyy hormoneja (kuten kortikosteronia) tai autoimmuunireaktioita10. Zhang ja työtovereiden tutkinut näitä mahdollisia mekanismeja, ensin estämällä kortikosteronin merkinanto-ja ensi korostamalla eläimiä, jotka oli heikentynyt immuunijärjestelmä., Molemmissa tapauksissa harmaantuminen tapahtui stressin jälkeen, mikä viittaa siihen, että kumpikaan kortikotosteroni tai autoimmuunireaktiot eivät aiheuta MeSC-ehtymistä. Kuitenkin, kirjoittajat totesi, että MeSCs ilmaista β2-adrenergisia reseptoreita, jotka reagoivat noradrenaliini — välittäjäaineen molekyylin mukana ’taistele tai pakene’ reaktio stressiin. Tämän reseptorin menetys nimenomaan MeSCs: ssä esti täysin stressin aiheuttaman harmaantumisen.
lisämunuaiset ovat kiertävän noradrenaliinin pääasiallinen lähde., Mutta yllättäen tutkijat havaitsivat, että näiden rauhasten poistaminen ei estänyt harmaantumista hiirten stressin vuoksi.
Toinen lähde noradrenaliini on sympaattisen hermoston (SNS), joka on erittäin aktiivinen vastauksena stressiä, ja joka ajaa taistele-tai-pakene-reaktion. Zhang ja kollegat osoittivat, että pullistuma alueet ovat erittäin hermottamiin sympaattisen neuronien, ja että ablating SNS käyttäen hermomyrkky molekyylin, tai estää vapauttaa noradrenaliinia sympaattisen neuronien, estää stressin aiheuttama harmaantuu., Seuraavaksi kirjoittajat syntyy hiiret, jotka sympaattinen neuronien voi olla akuutisti käytössä, ja totesi, että overactivation SNS näillä hiirillä aiheutti harmaantuu ilman stressiä. Yhdessä nämä tulokset osoittavat, että aktiivisista sympaattisista neuroneista vapautuva noradrenaliini laukaisee MeSC-ehtymisen(Kuva. 1 B). Mielenkiintoista, Zhang ym. havaittiin, että alueen taipumus muuttua harmaaksi korreloi sen sympaattisen innervaation tason kanssa.
miten sympaattinen toiminta aiheuttaa ehtyminen MeSCs alkaen karvatupet?, Normaalisti nämä kantasolut säilyvät lepotilassa, kunnes karvankasvu on tarpeen. Kuitenkin, kun tutkijat seurataan MeSCs merkitty fluoresoiva proteiini, he huomasivat, että MeSC leviämisen ja erilaistumista lisäävät selvästi alle äärimmäistä rasitusta tai altistuminen korkea noradrenaliini. Tämä johtaa melanosyyttien massamuuttoon pois pullistumasta eikä jätä jäljelle kantasoluja. Tämän tuloksen vahvistamiseksi tutkijat tukahduttivat mesc-proliferaation farmakologisesti ja geneettisesti., Kun proliferaatiota vaimennettiin, stressin vaikutukset MeSC: n leviämiseen, erilaistumiseen ja muuttoliikkeeseen estyivät.
Zhangin ja kollegoiden työ herättää useita kysymyksiä. Onko esimerkiksi MeSC-vajeen taustalla oleva mekanismi stressille sama kuin se, joka aiheuttaa harmaantumista ikääntymisen aikana? Tulevia kokeiluja moduloiva SNS toimintaa pidemmällä aikavälillä olisi selvittää, onko ikään liittyvä harmaantumista voi olla hidastunut tai nopeuttanut. Ehkä sympaattisten signaalien puuttuessa Messeillä on kyky rajattomaan täydennykseen, mikä viittaa keinoon lykätä ikään liittyvää harmaantumista.,
muita altaat kantasolujen samoin alttiita kantasolujen ehtyminen vastauksena stressiä, jos he tai soluja, jotka muodostavat niiden markkinarako ilmaista β2-reseptorien? Tueksi tätä ajatusta, vertamuodostavan kudoksen kantasolujen ja progenitorisolujen (HSPCs), joka aiheuttaa veren ja immuunijärjestelmän suvusta, asuvat luun-luuytimen markkinarako, joka sisältää stroomasolut, ja stimulaatio ne solut, jotka SNS aiheuttaa HSPCs jättää niiden niche11,12. Ehkä, kuten MeSCs, stressi kuluttaa HSPCs — mikä voisi osittain selittää, miksi immuunijärjestelmän toiminta on heikentynyt vastauksena krooninen stress13,14., Onko tämän tyyppinen suhde ulottuu MeSCs ja HSPCs on avoin kysymys.
on kiehtovaa pohtia, mitä mahdollista evolutionaarista etua stressin aiheuttamasta harmaantumisesta voisi koitua. Koska harmaat hiukset liittyvät useimmiten ikään, niihin voisi liittyä kokemusta,johtajuutta ja luottamusta15. Esimerkiksi, aikuinen mies silverback vuorigorillojen (Gorilla beringei beringei), joka saa harmaita hiuksia heidän selkänsä sen jälkeen, kun saavuttaa täyden kypsyyttä, voi johtaa gorilla troop16., Ehkä eläin, joka on kärsinyt tarpeeksi stressiä ’ansaita’ harmaat hiukset on korkeampi paikka sosiaalista järjestystä kuin olisi tavallisesti annettava kyseisen henkilön ikä.
pisteiden yhdistäminen stressin, taistelun tai lennon, kantasolujen ehtymisen ja ennenaikaisen harmaantumisen välillä avaa useita väyliä tulevaisuuden tutkimukselle. Pidemmälle kehittämällä anti-väestön ikääntyminen hoitoja, Zhang ja työtovereiden työn lupaa tullessaan parempaa ymmärrystä siitä, miten stressi vaikuttaa muihin kantasolu-altaat ja niiden markkinaraon.