伤口修复时，修复毛发还是表皮？维生素A解决谱系可塑性，以协调干细胞谱系的选择

视黄酸是维生素A（视黄醇）在细胞内转化而成的一种化学物质。它在细胞内与视黄醛（维生素A在脱氢酶作用下产生的氧化产物）共同作用，从而调节基因表达。维生素A缺乏是全球的一个主要健康问题，局部类视黄醇经常用于临床和美容应用，以恢复皮肤活力。虽然局部全反式维A酸（atRA）刺激全层伤口的毛囊生成，但据报道，过量的atRA可用也会抑制毛发循环并导致脱发。类似地，尽管长期以来已知atRA促进增殖和抑制表皮分化，但在表皮修复过程中也描述了积极或消极的影响。屏障器官中存在的许多非上皮细胞类型也对类视黄醇有反应，这一事实使该领域变得更加复杂。

2024年3月8日，在期刊Science上一篇题为《Vitamin A resolves lineage plasticity to orchestrate stem cell lineage choices》的研究论文。该论文研究对关于维持干细胞谱系特异性的机制提出了新见解，阐明了atRA在平衡干细胞在表皮修复和毛发再生中的作用潜在途的径。发现atRA使培养的毛囊干细胞能够与WNT和BMP信号合作，有效地协调形成毛囊所需的不同谱系。通过遗传、饮食和局部干预，atRA在平衡干细胞对表皮修复和毛发再生中均有贡献。证明了atRA水平必须下降，毛囊干细胞才能参与伤口修复。

图1 视黄酸在伤口愈合过程中协调干细胞谱系的可塑性

谱系可塑性是一种双重命运表达的状态即需要将干细胞从其生态位限制中释放出来，并将它们重定向到最需要它们的组织中。在这项研究中，发现如果不解决谱系可塑性，皮肤干细胞就无法在体外有效地产生每个谱系，也无法在体内再生头发和修复受伤的表皮。筛选出维甲酸作为关键调节剂，结合高通量方法、细胞培养和体内小鼠遗传学，剖析了它在组织再生中的作用。发现视黄酸是在毛囊干细胞生态位中局部制造的，其水平决定了身份和用途。

参考： Tierney M T, Polak L, Yang Y, et al. Vitamin A resolves lineage plasticity to orchestrate stem cell lineage choices[J]. Science, 2024, 383(6687): eadi7342. DOI:10.1126/science.adi7342