در طول زندگی ما، سلول های ما به طور مداوم در معرض عوامل داخلی و خارجی هستند که می توانند به DNA آسیب برسانند. این آسیب DNA یک عامل شناخته شده در ایجاد پیری و سرطان است، اما دانشمندان مدتهاست که برای درک دقیق این ارتباط، به ویژه اینکه چگونه سلولهای بنیادی آسیبدیده توسط DNA بر سلامت بافت در طول زمان تأثیر میگذارند، تلاش کردهاند.
سلولهای بنیادی ملانوسیت (McSCs) سلولهای تخصصی هستند که ملانوسیتها را ایجاد میکنند، سلولهای تولیدکننده رنگدانه که مسئول رنگ مو و پوست ما هستند. در پستانداران، این سلول های بنیادی در ناحیه فولیکول مو به نام ناحیه ساب برآمدگی یافت می شوند. آنها در اینجا به عنوان ملانوبلاست های نابالغ وجود دارند و تضمین می کنند که مو و پوست رنگ خود را در طول چرخه های مکرر تجدید حفظ می کنند.
کشف اینکه چگونه آسیب DNA باعث سفید شدن موها می شود
منتشر شده به صورت آنلاین در ۶ اکتبر ۲۰۲۵ زیست شناسی سلولی طبیعتمطالعهای که توسط پروفسور Emi Nishimura و استادیار Yasuaki Mohri از دانشگاه توکیو انجام شد، چگونگی واکنش McSCها به انواع مختلف آسیب DNA را بررسی کرد. محققان با استفاده از ردیابی بلندمدت نسب و پروفایل بیان ژن در موشها دریافتند که وقتی McSCها شکستههای دو رشتهای DNA را تجربه میکنند، تحت فرآیندی قرار میگیرند که به عنوان تمایز با پیری (تمایز جنسی) شناخته میشود. در این حالت سلول های بنیادی به طور دائمی بالغ می شوند و در نهایت ناپدید می شوند و باعث خاکستری شدن مو می شوند. این فرآیند با فعال سازی مسیر سیگنالینگ p53-p21 کنترل می شود.
McSCها در مواجهه با مواد سرطان زا از جمله ۷،۱۲-دی متیل بنز(a)آنتراسن یا اشعه ماوراء بنفش B، مسیر محافظتی یکسانی را دنبال نمی کنند. حتی اگر آسیب DNA وجود داشته باشد، این سلول ها از تمایز جنسی جلوگیری می کنند و به تجدید خود ادامه می دهند. در عوض، آنها با کمک سیگنالهای لیگاند KIT که از بافت اطراف و اپیدرم آزاد میشوند، به صورت کلونی گسترش مییابند. این سیگنالهای مشتق شده از طاقچه، پاسخ تمایز محافظتی را مسدود میکنند و سلولهای بنیادی را به سمت وضعیت مستعد سرطان سوق میدهند.
مخالف سرنوشت سلولی: خاکستری شدن یا سرطان
به گفته نیشیمورا، «این یافتهها نشان میدهد که همان جمعیت سلولهای بنیادی بسته به نوع استرس و سیگنالهای ریزمحیطی میتوانند سرنوشت متضادی (فرسودگی یا انبساط) را دنبال کنند. او می افزاید: «این خاکستری شدن و ملانوما را نه به عنوان رویدادهای نامرتبط، بلکه به عنوان پیامدهای متمایز پاسخ های استرس سلول های بنیادی، بازخوانی می کند.
محققان تاکید می کنند که یافته های آنها به این معنا نیست که سفید شدن مو از سرطان جلوگیری می کند. در عوض، به نظر میرسد که تمایز جنسی به عنوان یک مکانیسم دفاعی ناشی از استرس عمل میکند که سلولهای بنیادی آسیبدیده را قبل از اینکه مضر شوند، از بین میبرد. هنگامی که این محافظت با شکست مواجه شود یا دور زده شود، این سلول های آسیب دیده می توانند زنده بمانند و به طور بالقوه منجر به ملانوم شوند.
ارتباط بین پیری، سرطان و خود تخریبی سلولی
این مطالعه با آشکار کردن مسیرهای مولکولی که تعیین میکنند سلولهای بنیادی تحت تخریب محافظتی یا گسترش خطرناک قرار میگیرند، بیولوژی پیری بافت را با تشکیل سرطان مرتبط میکند. همچنین ارزش حذف طبیعی سلولهای بنیادی آسیبدیده را از طریق «سنولیز»، یک فرآیند بیولوژیکی که با قربانی کردن سلولهایی که ممکن است بدخیم شوند، به پیشگیری از سرطان کمک میکند، برجسته میکند.
EKN توسط کمک هزینه تحقیقات علمی JSPS (S) (25H00439)، یک پروژه AMED CREST (JP22gm1710003-JP25gm1710003)، یک پروژه AMED در توضیح و کنترل مکانیسم های پیری و طول عمر پشتیبانی می شود. (JP17gm5010002-JP21gm5010002). ابتکار مراکز تحقیقات و توسعه واکسن پیشرو در جهان AMED SCARDA ژاپن (JP223fa627001)، کمک هزینه JSPS برای تحقیقات علمی (A) (20H00532) و کمک هزینه JSPS برای تحقیقات علمی در مناطق نوآورانه «پیری سلول های بنیادی و بیماری های منتخب بین المللی» (۳۲۶۱۱۰) سال مالی ۲۰۲۵ (شماره K25-1185).
Yasuaki Mohri توسط کمک هزینه JSPS برای دانشمندان جوان (18K15114) و کمک هزینه JSPS برای تحقیقات علمی (C) (25K10315) پشتیبانی می شود.
Jun Seita توسط پروژه AMED برای روشن کردن و کنترل مکانیسمهای پیری و طول عمر (JP19gm5010003, JP20gm5010003) و JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research (C) (18K08377) پشتیبانی میشود.