毛囊干细胞

什么是毛囊干细胞

毛囊干细胞是在人的毛囊外根鞘隆突部中的一种。毛囊干细胞属于成体干细胞，在体内处于静止状态，在体外培养作用下表现出惊人的增殖能力。研究发现，毛囊干细胞具有多向分化潜能，它可以分化成表皮、毛囊、皮脂腺，参与皮肤创伤愈合的过程。

毛囊干细胞的特征

多年来针对不同组织干细胞的在体研究总结出干细胞的如下特征：数量稀少；具慢周期性，在损伤或某些生长刺激后增殖；其超微结构及生化特征方面均具有未分化细胞的特点；具有自我更新能力和增殖潜能，可分裂产生短暂增殖细胞(transient ampli-fying cells，TA cells)；存在部位隐蔽、安全，血管丰富，营养条件好；体外克隆形成能力强。毛囊干细胞同样具有这些特征，但毛囊干细胞的确切定义以及特异性标志还存在有争论，其主要原因还在于对干细胞与TA细胞之间的转化了解甚少。

1、毛囊干细胞的定位

由于最初在毛球部发现有显著的细胞分裂，因而早期人们认为毛球是细胞分裂及毛囊生长期起始的重要部位。而毛囊干细胞最重要的特点之一就是慢周期性，而且可以有无限多次细胞周期。当暴露于带有核素或其他标记的核苷酸时，细胞在DNA合成的过程中摄取标记核苷酸而将标记整合到DNA中。由于干细胞的细胞周期长，这样的标记可以维持相当长的一段时间。正是由于于细胞的这一特点，才有人将它称为标记滞留细胞(label-retain-ing cells,LRCs)。

1981年Bickenbach等首先证实表皮基底层细胞存在异质性，当时他们在小鼠的不同上皮中确定了一个小的细胞亚群——标记滞留细胞，这些细胞可以维持H胸腺嘧啶标记长达90天41。实验证实，LRCs具有干细胞的特征：未成熟，体积小，细胞器少，克隆形成能力高，细胞周期慢，无限次分裂。从那时起，核素标记的方法就被用于不同种系动物不同上皮中干细胞定位。Cotsarelis等1990年通过H-TdR对小鼠皮肤进行标记，4周后发现毛母质细胞不含有标记而95%以上的毛囊隆突部细胞仍保持标记。同时形态学上看，隆突细胞体积小，有卷曲核，透射电镜检查发现其胞浆充满核糖体，而且缺乏聚集的角蛋白丝、细胞表面有大量微绒毛，是典型的未分化或“原始状”细胞。因而提出了毛囊干细胞定位于隆突部的假说，即隆突激活假说(bulge-activation hypothesis)。其他实验也

证实，毛囊上部角质形成细胞比下部细胞的体外增殖能力强，生存期长。同时隆突部的细胞体外培养时克隆形成能力也最强，进一步支持了毛囊干细胞定位于隆突部的理论。

最近，Taylor等使用了一种双标的方法追踪毛囊干细胞。首先用5溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记小鼠全部表皮增殖细胞，10周后仅仅隆突部细胞还维持有BrdU标记。此时腹腔注射H胸腺嘧啶标记增殖细胞。染色观察发现双标细胞不仅出现在向下生长的毛囊细胞群中，同时也出现在毛囊上部及邻近的表皮基底层中。Oshima等用其他方法法证实了同样的结果：他们利用遗传工程学的方法构建了表达β半乳糖苷酶的小鼠。取下该小鼠触须毛囊的隆突部，野生型小鼠触须毛囊祛除隆突部，二者组合成嵌合型毛囊。将嵌合型毛囊移植到去胸腺小鼠的肾包膜下，不同时间后取材进行X-Gal染色。结果发现，4周后首先毛囊外跟鞘出现阳性细胞，最终皮脂腺、内跟鞘及毛根均出现阳性细胞。将表达β半乳糖苷酶的成年小鼠的隆突部移植到野生型小鼠胚胎，出生后再将该部位移植到去胸腺小鼠背部。结果发现，不仅该部位毛囊各层细胞表达β半乳糖苷酶，表皮角质形成细胞也同样表达β半乳糖苷酶。以上结果证实了毛囊干细胞的定位，同时提示毛囊隆突部位的干细胞不仅在毛囊的周期性生长中起重要作用同时也是表皮自我更新的细胞来源。

另外，毛囊干细胞定位于隆突部还有以下合理性：1)隆突部位于毛囊恒定部的最下端，不同于毛球部随毛囊周期不同存在周期性退化，而且作为毛囊恒定部的最低点，隆突部细胞能够与退化期间上移的毛乳头密切接触，相互作用，诱导出下一轮的毛发周期。移植研究证实，没有毛乳头存在，新一轮的毛发周期是不可能开始的；2)隆突部是一个突出点，当拔毛时它是安全的，而毛球部在拔毛时则容易受到损伤。3)隆突部血管丰富并有神经分布。

2、毛囊干细胞的标志

生物化学研究也支持隆突部的细胞为干细胞。如隆突部细胞高表达角蛋白19(keratin 19，K19)和K15。K19被认为是表皮干细胞的标志，一个主要的实验基础是表达K19的毛囊膨出区细胞正是标记滞留细胞的所在。毛囊隆突部K19阳性细胞缺乏特异性分化标志——一种缝隙连接蛋白connex-in43[317]，进一步支持K19作为干细胞标志。最近，又有实验发现隆突部表皮干细胞表达K15，而且在干细胞的分化过程中，K15表达的减少较K19表达的减少更早，K15阴性而K19阳性的细胞可能是“早期”短暂增殖细胞，故K15可能较K19在鉴别毛囊的隆突部表皮干细胞更有意义。隆突部细胞还富含表皮生长因子受体，azB整合素，agβi整合素，高表达ag整合素，而缺乏增殖标记10G7。不可否认的是，不同类型的毛囊中干细胞的定位和特征可能存在不同。例如触须毛囊和其他部位的毛囊就有所不同。它是一种特殊的触觉器官，退化期很短，几乎没有静息期。其“生发”上皮位于毛球的最底端，具有干细胞的特点，其他毛母质细胞退化时这群细胞仍附着在静息期的毛乳头附近。

毛囊干细胞储存有什么作用

从毛囊中可以提取多种干细胞，目前只有间充质干细胞有储存必要，所以说的毛囊干细胞储存一般指的是毛囊间充质干细胞储存。

毛囊间充质干细胞是干细胞的一种，目前干细胞研究是再生医学研究的重点，所以干细胞产业也发展势头良好，由此诞生了许多干细胞储存的企业。

毛囊间充质干细胞具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点。

从人体拔取数根毛发，经过分离、培养、诱导、分化等标准技术，再通过湖北省干细胞库研究团队发明的组织块培养结合酶消化法，在21天内便可培养出近一亿、四代以内的毛囊间充质干细胞。

储存毛囊间充质干细胞能够治疗疾病以及美容。

治疗疾病：可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官修复损伤。

美容并缓解衰老：能促进真皮细胞产生更多的胶原蛋白，对损伤的皮肤进行全面的修复，同时还可以分化为皮肤的细胞，及时替换老化细胞。

以上，就是储存毛囊间充质干细胞的作用。

毛囊干细胞相较于其他干细胞的优势

1、安全性高，无致瘤性，每个人都可以保存自己的毛囊干细胞，保存后需要时仍用于自体，无疾病传播风险。

2、来源丰富，机体没有任何一个组织比毛囊丰富，人的头皮存在有约百万个毛囊，身体其他部位也存在较多毛囊。

3、无年龄限制，在任何年龄段都可以获得属于自己毛囊干细胞。

4、取材无创，且可重复取材，拔取数十根毛发即可获得。

5、增殖和分化能力强，在体外短期内就可获得大量毛囊干细胞，且仍能保持间充质干细胞的特性，可分化为骨、软骨、神经、脂肪、肌肉及等多种功能细胞，并具有免疫调节功能。

毛囊干细胞可以治疗什么病

1、毛囊干细胞改善骨关节状况 毛囊干细胞注射到关节腔内，可以分化成软骨细胞，分泌胶原修复软骨。 毛囊干细胞具有免疫调节功能，缓解炎症反应，减少疼痛的发生。

2、毛囊干细胞抗衰老，医疗美容 毛囊干细胞是抗衰、美容、整形行业的“青春细胞”，它们进入人体环境后将继续生长，逐步替换和补充人体自身已经衰亡的细胞，起到填充人体凹陷和 更新人体细胞，延缓衰老的作用。 

3、毛囊干细胞改善男性性功能 毛囊干细胞可以自我更新和维持长时间的增殖分化，并且可以分泌大量的神经营养因子修复生殖器的神经损伤。

4、毛囊干细胞可制备血管和皮肤 通过生物工程，头发毛囊中的细胞不仅可以长出新皮肤，用于治疗烧伤患者；也可以再生出心脏组织，用于心脏病患者的血管移植。

5、毛囊干细胞为白癜风治疗方法提供新思路 毛囊干细胞具有迁移分化的特征，利用其迁移的能力体外培养毛囊组织，在一定条件下诱导其分化成黑素细胞，为白癜风治疗方法提供新思路。

6、毛囊干细胞为肝病治疗带来新思路 理论上，干细胞能够分化为任何组织细胞，利用自身干细胞衍生的组织或器官替代病变的组织和器官已成为器官移植、再生医学等领域最有希望的新型治疗手段。 目前已有多项研究表明，间充质干细胞能在体外经过特定因子刺激下定向分化为具有糖原合成、药物代谢等成熟肝细胞功能的肝样细胞。为肝病治疗带来新的思路。 

7、毛囊干细胞为1型糖尿病治疗带来了新希望 基因治疗为1型糖尿病的治疗带来了新的希望。将毛囊干细胞作为糖尿病基因治疗的靶细胞，开辟了临床糖尿病基因治疗的新途径。 

总而言之，干细胞是人体生命的种子，在特定条件下，可以分化成人体组织器官的细胞。当我们的身体因为细胞的死亡而导致衰老或疾病时，身体机能亮起了红灯，干细胞就能再生分化成相应的神经细胞、心肌细胞、肝脏细胞等来修复组织器官，让机体恢复正常功能。

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