绒毛用羊毛囊干细胞研究进展

产毛(绒)量是绒毛用羊主要的经济性状,毛(绒)的质量和产量受毛囊发育的影响。众所周知,毛囊控制羊毛(绒)的生长,而毛囊干细胞决定着毛囊形态的发生。因此,文章从绒毛用羊毛囊干细胞的分离培养方法、鉴定、增殖与分化等方面的相关研究进展进行了综合阐述,为进一步开展毛囊生长发育的分子调控机制研究、选育绒毛性状优良的绒毛生产用羊提供参考资料。

毛囊干细胞及其环境调控

毛囊(HF)是一种微小的皮肤附属器官,对哺乳动物机体保护、体温调节、机械感觉、外形特征等方面具有重要作用。毛囊主要包含毛囊干细胞(HFSCs)、毛乳头、真皮鞘等结构。在毛囊的多种细胞群中,毛囊干细胞对环境变化十分敏感,受到多种因素的调控,是一群具有极强适应能力的细胞群,并且可以周期性地再生以产生毛发。干细胞的激活或静息状态不仅受到毛乳头细胞、内环境稳态等内在因素的调节,而且在很大程度上还受到邻近组织及等微环境因素的影响。目前在阐明HFSCs内在调节机制方面已经取得了显著的进展,而毛囊微环境是皮肤中负责毛发生长、周期调控和稳态维持的关键因素,其失衡会引发毛囊疾病和毛发脱落。因此,深入了解毛囊内部以及周围的组织结构和细胞间的相互作用,毛囊微环境的组成和功能以及其与毛发生长和疾病发生的关系,对于开发有效的毛囊疾病治疗方法和促进毛发生长具有重要意义。

靶向调控毛囊干细胞功能治疗雄激素脱发的研究进展

雄激素脱发(androgenetic alopecia, AGA)是一种最常见的脱发类型。通过靶向调控毛囊干细胞功能改善AGA是近年来的研究热点,毛囊干细胞在调节毛囊周期生长中起着至关重要的作用,具体调控策略包括:调节毛囊干细胞微环境、干预信号传导与生长因子表达等。本篇综述基于AGA的发病机制,总结了近年来靶向调控毛囊干细胞治疗AGA的相关研究,讨论了此种策略对于治疗AGA的可能性及优势,以期为进一步研究及临床应用提供参考。

自体毛囊干细胞移植生发技术的临床应用研究

目的观察自体毛囊干细胞移植生发技术治疗脱发的临床疗效。方法选取2022年11月—2023年5月10例脱发患者,其中雄激素性5例,脂溢性5例。采用自体毛囊干细胞移植技术治疗,治疗前数据为对照组,治疗后数据为研究组,随访3~8个月。设计FPF评分法,采集数据,评价治疗效果。结果9例改善评分≥7分,1例改善评分为2分,治疗优良率为90%(9/10)。与对照组总评分(2.81±0.92)分相比,研究组总评分为(9.00±2.21)分,差异有统计学意义(P<0.001)。结论自体毛囊干细胞移植生发技术安全、疗效显著、适应证广。

毛囊及其相关细胞在纤维化中的作用

毛囊是皮肤中的一种器官,其中包含着毛发的生长和发育所需的细胞和结构。在纤维化过程中,毛囊及其相关细胞起着重要的作用。深入了解毛囊与皮肤成纤维细胞的发展可以使我们更接近于开发成纤维细胞定向治疗无疤痕愈合。最近的研究揭示了皮肤内毛囊及其干细胞的异质性和可塑性,这对皮肤病和组织工程具有重要意义,如毛囊内的上皮细胞等在纤维化过程中可能会发生增殖和分化,形成纤维化的结构,导致毛囊功能受损。但纤维化包括了一系列复杂的生物学反应和细胞因子的参与,在受伤后机体会释放大量的细胞因子来促进伤口愈合,其中包括促进纤维化和瘢痕形成的因子。纤维化和瘢痕形成是机体在受伤或炎症过程中修复组织的过程中涉及的重要生理过程。在正常情况下,这两个过程是相互平衡的,以确保受伤组织的适当修复和再生。总的来说,毛囊及其相关细胞在纤维化过程中会参与纤维组织的形成和增生,导致毛囊功能受损和皮肤症状的出现。因此,在治疗纤维化相关疾病时,可以考虑针对毛囊及其相关细胞的调节和干预。在许多纤维化疾病中过表达。它能显著促进成纤维细胞的增殖,以及细胞外基质(ECM)的产生,并且改善创面愈合质量。本文综述了毛囊及其干细胞在皮肤、肝、疫系统疾病(硬皮病)、脊髓神经损伤后和心肌纤维化的表达变化和纤维化作用。

转录因子Foxq1通过WNT/β-catenin信号通路影响绒山羊毛囊干细胞增殖的研究

旨在探究陕北白绒山羊毛囊诱导期(E 66)和分化期(E 120)皮肤组织差异表达基因Foxq 1在绒山羊毛囊干细胞(HFSCs)中的功能。本研究选择年龄、体重基本一致的6只健康妊娠陕北白绒山羊母羊,在胚胎期E 66(n=3)和E 120(n=3)分别采集胎儿背部皮肤组织。将pAd-Foxq1和pAd-Blank过表达腺病毒分别侵染HFSCs,利用EdU、MTT及流式细胞等方法检测Foxq 1对HFSCs增殖的影响;利用qPCR和免疫荧光试验检测Wnt信号通路激活的标记因子CTNNB 1及Wnt信号通路下游基因的表达情况。qPCR结果表明,Foxq 1在绒山羊E 66和E 120皮肤组织差异表达(P<0.001),与测序数据一致;荧光显微镜下观察到彗星尾状荧光出现,表明Foxq 1腺病毒包装成功,且qPCR结果显示Foxq 1的过表达效率高达40000多倍(P<0.0001)。EdU和MTT结果表明,过表达Foxq 1后,毛囊干细胞的活力显著增强(P<0.05),EdU阳性细胞数量显著升高(P<0.01)。流式细胞周期结果显示,过表达Foxq 1后S期细胞比率显著升高。qPCR结果表明,过表达Foxq 1后CTNNB1、TCF 3及CYCLIND 1基因的mRNA表达量显著升高(P<0.05),免疫荧光进一步证明过表达Foxq 1后CTNNB1、TCF3及CYCLIND1蛋白水平的表达量显著升高。本研究发现,Foxq 1能够激活Wnt/β-catenin信号通路从而促进HFSCs的增殖,揭示了Foxq 1通过WNT/β-catenin信号通路影响绒山羊毛囊干细胞增殖的分子机理。

不同胚层来源成体干细胞修复周围神经损伤

背景:成体干细胞疗法是周围神经损伤修复与再生领域的研究热点之一。中胚层被视为成体干细胞的理想来源,间充质干细胞具有获得率高、来源广、增殖快等优异性能。而外胚层来源成体干细胞,尤其是神经嵴干细胞,具有神经源性,越来越受到研究人员的关注。目的:对来自外胚层和中胚层的多功能成体干细胞在周围神经损伤修复与再生中的作用及机制进行简要综述,探究不同来源成体干细胞的研究进展与应用前景,并结合临床研究,探讨成体干细胞疗法潜在的应用价值以及亟待解决的问题。方法:第一作者于2024年2月应用计算机在PubMed和SinoMed数据库检索2001年12月至2024年2月相关文献,以“ectodermal stem cells,mesenchymal stem cells,peripheral nerve injury,repair,regeneration”为英文检索词,以“外胚层干细胞、间充质干细胞、周围神经损伤、修复、再生”为中文检索词,最终纳入69篇文献进行分析论述。结果与结论:①外胚层来源成体干细胞具有优异的分化和再生潜能,尤其是毛囊神经嵴干细胞、嗅干细胞、牙外胚层干细胞等,具有神经源性,可在体外表达神经特异性标志物,但目前缺少临床试验研究。②中胚层来源成体干细胞种类多、易获得及纯化,其中骨髓间充质干细胞和脐带间充质干细胞在周围神经损伤修复的应用疗效及安全性方面有相关临床试验支持,能改善感觉及运动神经传导,且在随访中未出现并发症和明显不良反应。骨髓间充质干细胞的获取需行侵入性外科手术且要求患者与捐赠者骨髓配型吻合,应用受到一定限制;而脐带间充质干细胞虽无需侵入性获取,但分离较困难且表型不稳定。③内胚层来源成体干细胞常难以在体外生长,应用受限,目前应用于临床的可能性低。④综合来看,骨髓间充质干细胞仍为周围神经损伤干细胞治疗的首选细胞,适用于无外科手术禁忌且符合配型要求的情况,其次为脐带间充质干细胞,辅以分离方法的改进和表型稳定性的提高策略。⑤牙外胚层干细胞以及脂肪间充质干细胞具有较高应用潜能,有待进一步临床试验,其他外胚层、中胚层来源成体干细胞各以其优异特性在动物及细胞实验研究中具有显著优势。

毛囊表皮神经嵴干细胞调节面神经损伤后局部炎症因子的表达水平

背景:既往研究报道了毛囊表皮神经嵴干细胞在周围神经修复中的巨大潜力,但其炎症调节作用在面神经修复研究中鲜有报道。目的:探究毛囊表皮神经嵴干细胞能否调节面神经损伤后早期局部肿瘤坏死因子α和白细胞介素4表达水平,以促进面神经功能和形态恢复。方法:提取4 d龄SD大鼠毛囊表皮神经嵴干细胞进行培养、鉴定。取54只成年雄性SD大鼠制备面神经干缺损自体静脉导管桥接模型,随机等分为生理盐水组、DMEM组和毛囊表皮神经嵴干细胞组。通过免疫蛋白印迹、免疫组化、免疫荧光观察术后4-14 d肿瘤坏死因子α和白细胞介素4表达水平。对术后12周大鼠进行面神经功能评分,并行苏木精-伊红染色观察面神经形态。结果与结论:(1)毛囊表皮神经嵴干细胞中Nestin和p75NTR双阳性表达,细胞纯度>90%;(2)与其他两组相比,毛囊表皮神经嵴干细胞组的肿瘤坏死因子α表达在术后7 d减弱(P<0.05),而白细胞介素4表达在术后3,7,14 d均增强(P<0.05);(3)与其他两组相比,毛囊表皮神经嵴干细胞组的面神经功能改善(P<0.05);(4)面神经移植段均可见新生血管和再生轴突,与其他两组相比,毛囊表皮神经嵴干细胞组移植段和移植远段的神经纤维排列更有序、包绕的髓鞘更厚;(5)结果表明:毛囊表皮神经嵴干细胞对面神经损伤后修复早期局部肿瘤坏死因子α和白细胞介素4表达具有调节作用,可抑制局部炎症反应,并促进面神经功能和形态恢复。

龟板提取物调控毛囊干细胞Wnt/BMP信号通路促进大鼠压疮修复

【目的】基于毛囊干细胞(hair follicle stem cells,HFSCs)Wnt/BMP信号通路,观察龟板提取物(CPTE)对大鼠压疮皮肤的修复效果。【方法】(1)体内实验:将40只SD大鼠随机分为模型对照组、溶剂对照组、CPTE高浓度组、CPTE低浓度组,每组10只。复制SD大鼠压疮模型。测算创面愈合率,采用苏木素—伊红(HE)染色观察大鼠压疮病理变化,采用免疫荧光染色法检测大鼠创面皮肤组织中β-catenin、骨形态发生蛋白4(BMP4)的表达。(2)体外实验:分离培养SD乳鼠HFSCs,采用免疫荧光鉴定细胞表面标志物细胞角蛋白15(CK15)的表达,采用CCK-8法观察CPTE对HFSCs增殖能力的影响,采用Western blot法观察CPTE对HFSCs中β-catenin、BMP4表达的影响。【结果】CPTE 2组大鼠压疮愈合情况优于其他2组。培养的HFSCs细胞表面CK15呈阳性表达;3、10、30μg·mL-1CPTE对HFSCs有促增殖作用;与空白对照组比较,CPTE 3、10μg·mL-1组HFSCs中β-catenin蛋白表达上升,BMP4蛋白表达下降(P<0.05或P<0.01或P<0.001)。【结论】CPTE可能通过调控HFSCs中Wnt/BMP通路促进SD大鼠压疮创面修复。

毛囊干细胞定位和体外向表皮分化

目的研究毛囊干细胞在毛发不同生长周期中定位和体外向表皮分化能力。方法采用免疫荧光染色检测皮肤组织中K19表达;分离毛囊干细胞并体外培养,以成纤维细胞为底物,采用气-液界面立体培养,形态学观察毛囊干细胞体外向表皮分化能力。结果K19阳性细胞主要定位于毛囊外根鞘。生长期毛发中,K19阳性细胞主要位于毛囊外根鞘膨突处和下部毛球部;退行期和静止期毛发中K19阳性细胞则沿毛囊外根鞘处连续分布,并在新的生长周期开始再次分开为两处。体外采用真皮类似物立体培养外根鞘细胞,获得具有多层表皮结构的皮肤类似物。结论毛囊干细胞主要定位于毛囊外根鞘,并随毛囊周期性生长有所迁移,体外具有形成表皮结构的能力。

表皮干细胞与毛囊干细胞生物学特性的比较

背景:获取更合适的组织工程皮肤种子细胞可使皮肤功能得到更好的修复。目的:分离、培养表皮干细胞和毛囊干细胞,并比较两种细胞的生物学特性。方法:体外分离培养2月龄新西兰兔表皮干细胞和毛囊干细胞,取生长良好的第2,3,6代细胞观察其生物学特性。结果与结论:毛囊干细胞较表皮干细胞贴壁快,具有更高的增殖活性。免疫组化及荧光定量PCR检测显示毛囊干细胞β1整合素、角蛋白19蛋白及mRNA表达均明显高于表皮干细胞。提示作为皮肤组织工程的种子细胞,毛囊干细胞较表皮干细胞更具优势。

山羊毛囊干细胞分离培养方法研究

分别采用组织块法和酶消化法分离培养山羊毛囊干细胞,并通过形态学观察、免疫组化染色以及克隆形成率来比较2种方法体外分离培养毛囊干细胞的效率。组织块法获得的细胞第1、3、7代K19阳性率分别为52.0%±1.62%6、8.4%±1.82%、72.0%±2.42%,integrin-β1分别为52.5%±2.12%、66.3%±1.98%、73.0%±2.16%,而消化法获得的细胞第1、3、7代K19阳性率分别为56.2%±3.12%、61.7%±1.17%、64.0%±3.02%,integrin-β1分别为56.0%±1.12%、63.0%±1.12%、68.0%±2.32%;组织块法获得的细胞第1、3、7代克隆形成率分别为18.4%±0.77%、31.3%±0.88%、44.7%±1.03%,而消化法获得细胞第1、3、7代克隆形成率为22.6%±2.30%、26.9%±0.86%、32.8%±1.05%;在同样培养条件下,组织块法获得的细胞可体外传19代,而消化法可传12代。结果表明两种方法均能分离得到毛囊干细胞并进行传代,但随着传代次数的增加,组织块法获得的细胞免疫组化染色阳性率、克隆形成率以及传代能力均显著高于酶消化法获得的细胞(P<0.01)。

山羊毛囊干细胞分离、培养及鉴定

采用2.4 U/mL Dispase酶消化和机械切割法分离毛囊隆突部,经胰酶(0.5 mg/mL胰酶+0.2 mg/mLEDTA)消化从山羊耳部皮肤分离得到毛囊干细胞,用自制无血清培养基培养,并用形态学观察、细胞生长曲线、克隆形成率及免疫组化染色检测,探讨毛囊干细胞体外分离培养方法及生物学特性。结果表明,所分离细胞具备毛囊干细胞特征:体积较小、表面光滑、立体感强,呈现未分化细胞特征;K19、integrin-β1以及p63免疫组化染色阳性;第3、5、7代干细胞克隆形成率分别为25.6%±2.6%、31.8%±1.9%和27.0%±3.9%,极显著高于对照组角质细胞克隆形成率(P<0.01)。采用配制的无血清条件培养液可使山羊毛囊干细胞体外维持未分化状态并传代至19代。

利用中性蛋白酶消化法扩增毛囊干细胞的实验研究

目的完善毛囊干细胞的体外培养扩增体系。方法接种毛囊干细胞于滋养层细胞上,利用中性蛋白酶分离毛囊干细胞和滋养层细胞传代,进行鉴定并计算扩增数目。结果经中性蛋白酶传代后,毛囊干细胞生长良好,可连续培养至15代;第12代(P12)毛囊干细胞免疫细胞化学检测均表达K15、β1-整合素及p63,原代(P0)至P12毛囊干细胞均表达K15 mRNA。以P10计算,细胞数量为1.2×1036,约250 m2,满足构建的需要。结论通过滋养层接种毛囊干细胞结合中性蛋白酶消化法传代,可大量扩增毛囊干细胞。

大鼠毛囊干细胞的纯化培养鉴定及其生物学特性

目的采用免疫磁珠法(vario magnetic activated cell sorting,Vario MACS)分离纯化培养大鼠CD34+毛囊干细胞,并研究其生物学特性。方法显微分离获得毛囊bulge区,消化成单细胞悬液并进行CD34抗体标记和磁珠标记,使细胞悬液通过分选柱,分别收集CD34+细胞和CD34-细胞,检测细胞活性后进行细胞培养并绘制细胞生长曲线。扫描电镜观察毛囊干细胞表面形态,透射电镜观察干细胞内部结构形态。免疫细胞化学检测培养细胞中β1-整联蛋白、CD34和α6-整联蛋白的表达。结果用VarioMACS法有效分离并成功培养CD34+毛囊干细胞,分选后的细胞仍具有较好的活性,细胞生长曲线表明,CD34+毛囊干细胞增殖速度快,增殖期长,而CD34-细胞则较快进入平台期。培养的CD34+细胞中干细胞标记物β1-整联蛋白、CD34和α6-整联蛋白的表达均强于CD34-细胞。获得电镜观察毛囊干细胞表面形态学特征及内部结构特征资料。结论VarioMACS法能有效分离获得的CD34+毛囊干细胞,该细胞具有良好的生物学性能。

毛囊干细胞的研究进展

毛囊干细胞具有干细胞的一般特征,经研究将其定位于毛囊隆突部。毛囊干细胞具有自己特定的表面标志物,并经诱导可分化为各类细胞,笔者对毛囊干细胞在临床上的应用进行了阐述。

显微分离培养与免疫磁珠法分离纯化人毛囊干细胞

目的探讨从人毛囊隆突区细胞(bulge cells,BCs)获取高纯度有活性的人毛囊干细胞(hair follicle stem cells,HFSCs)的方法及条件。方法取自愿捐献的成人头皮标本,显微分离培养获得BCs,应用免疫磁珠纯化BCs中CD200阳性的HFSCs。苔盼蓝染色比较纯化前后细胞活性;流式细胞仪检测细胞纯化效率;免疫荧光检测纯化前后细胞CD200的表达情况。结果显微分离培养获得的人毛囊BCs,培养6d后细胞生长融合,呈铺路石样。所得细胞角蛋白19组织化学染色阳性。CD200免疫磁珠分选法纯化细胞后,苔盼蓝染色显示纯化前细胞活力为95.0%±0.6%,纯化后为94.2%±1.0%,差异无统计学意义(P>0.05)。流式细胞仪及免疫荧光检测显示纯化前CD200阳性细胞的纯度为8.31%,纯化后CD200阳性细胞纯度为82.31%,纯化后CD200阳性细胞回收率为65.39%。结论联用显微分离培养与免疫磁珠法,可获得高纯度HFSCs,且细胞活性不受影响。

成年大鼠毛囊神经嵴干细胞的培养、鉴定及初步诱导分化

目前多以施万细胞（Schwann cell，SC）、神经干细胞（neural stem cell，NSC）12j、骨髓基质细胞（bone marrow stromal cells，BMSCs）为种子细胞构建组织工程化周围神经。然而SC传代后形态和功能逐渐改变，NSC来源受限，BMSCs向神经细胞的分化率相对较低，因此寻找理想的种子细胞势在必行。毛囊神经嵴干细胞（neural crest stem cell，NCSC）可来源于自身，取材方便，损伤小，不涉及免疫原性和伦理道德问题，且可以自我更新，并具备向神经细胞分化的优势。但是，关于毛囊NCSC国内罕见相关文献报道，而国外的研究对象多为小鼠。本研究拟从成年SD大鼠触须垫毛囊中分离培养出毛囊NCSC，为组织工程化周围神经的构建提供一种新的种子细胞。

不同浓度的EGF对山羊毛囊干细胞体外培养的影响

采用2.4 U/mL Dispase酶消化和机械切割法分离毛囊隆突部,经胰酶(0.5 mg/mL胰酶+0.2 mg/mL EDTA)消化从山羊耳部皮肤分离得到毛囊干细胞,并检测4种不同浓度(0、10、15和20 ng/mL)的EGF对山羊毛囊干细胞体外培养的作用。结果表明,EGF对毛囊干细胞体外培养效果明显,最适EGF浓度为15ng/mL。

黄芪多糖对毛囊干细胞增殖及其特异性标记物K19及β1整合素基因表达的调控作用

目的:观察黄芪多糖对毛囊干细胞增殖及其特异性标记物K19及β1整合素基因表达的调控作用。方法:取7～8 d龄Wistar大鼠,分离隆突区细胞,用Ⅳ型胶原黏附法获取毛囊干细胞。将获取的毛囊干细胞分为实验组a1～a4(培养液中分别加入黄芪多糖50～5μg/mL)及对照组b,未黏附细胞设为对照组c(KSFM培养液中均不加入黄芪多糖),培养10 d。运用K15、19及β1整合素单克隆抗体免疫组化鉴定培养细胞;并测定各组培养细胞K15、K19、β1整合素阳性表达率;Real-Time PCR检测各组培养细胞K19、β1整合素mRNA表达因表达水平。结果:免疫组化鉴定显示Ⅳ型胶原黏附细胞符合毛囊干细胞特征。实验组K15、K19、β1整合素阳性表达率及K19、β1整合素基因表达水平较对照组显著提高(P<0.05),黄芪多糖浓度为10～20μg/mL时作用最为明显。结论:黄芪多糖能促进毛囊干细胞增生及特异性标记物K19、β1整合素基因表达,中药黄芪促进毛发生长或治疗脱发病的机制可能与此相关。