2018年8月,Cell Stem Cell雜志報道了北京生命科學研究所團隊關(guān)于干細胞微環(huán)境在身體水平的異質(zhì)性與可塑性如何影響干細胞再生能力的分子機制相關(guān)研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Hoxc基因在干細胞微環(huán)境中的差異性表達可引起下游Wnt信號通路的激活變化,從而在小鼠不同部位的皮膚中引起毛囊干細胞再生的位置性差異。
為了探索區(qū)域特異性毛發(fā)再生能力的分子機制,研究人員首先利用流式細胞熒光分選技術(shù)(FACS)分離了野生型小鼠的耳部和背部以及多毛突變體考拉鼠(Koa)耳部的表皮細胞和真皮細胞,通過RNA高通量測序發(fā)現(xiàn)Koa斷點附近的Hoxc基因在野生型小鼠的背部真皮和Koa耳部的真皮細胞內(nèi)高表達,而在野生型小鼠的耳部不表達。接下來,研究人員通過原位RNA的方法證明了Hoxc基因主要在真皮乳頭細胞中表達,利用CRISPER/Cas9技術(shù)在Koa染色體上敲除了9個Hoxc基因后,發(fā)現(xiàn)Koa的多毛表型消失了。但如果只敲除單個Hoxc基因,Koa的多毛表型無法消失或無法全部消失,這就證明了Hoxc基因家族是導致Koa多毛的原因。
此外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了Hoxc基因的下游存在Wnt信號通路參與,Hoxc下游刺激Wnt信號通路激活的基因Rspo2突變后會導致毛發(fā)缺失。因此,研究團隊接下來將進一步探索人類毛發(fā)發(fā)育和進化的細胞與分子機制。