На протяжении всей жизни наши клетки постоянно подвергаются как внутренним, так и внешним воздействиям, которые могут нанести вред ДНК. Повреждение ДНК — хорошо известный фактор, влияющий на старение и развитие рака, однако учёные долгое время не могли понять, как именно это происходит, особенно как повреждённые ДНК стволовые клетки влияют на здоровье тканей с течением времени.
Меланоцитарные стволовые клетки (МцСК) — это специализированные клетки, которые дают начало меланоцитам — клеткам, вырабатывающим пигмент и отвечающим за цвет наших волос и кожи. У млекопитающих эти стволовые клетки находятся в области волосяного фолликула, известной как зона выпуклости и вогнутости. Здесь они существуют в виде незрелых меланобластов, обеспечивая сохранение цвета волос и кожи за счёт повторяющихся циклов регенерации.
Опубликованное в Nature Cell Biology исследование показывает, как МцСК реагируют на различные типы повреждений ДНК. Используя долгосрочное отслеживание родословной и профилирование экспрессии генов у мышей, исследователи обнаружили, что когда МцСК испытывают двухцепочечные разрывы ДНК, они подвергаются процессу, известному как дифференцировка, связанная со старением (seno-differentiation). В этом состоянии стволовые клетки постоянно созревают и в конечном счёте погибают, что приводит к поседению волос. Этот процесс контролируется активацией сигнального пути p53-p21.
Когда мезенхимальные стволовые клетки подвергаются воздействию определённых канцерогенов, в том числе 7,12-диметилбенз(а)антрацена или ультрафиолетового излучения типа B, они не следуют тому же защитному пути. Даже при наличии повреждений ДНК эти клетки избегают сено-дифференцировки и продолжают самовоспроизводиться. Вместо этого они размножаются клониально под воздействием сигналов KIT-лигандов, выделяемых окружающими тканями и эпидермисом. Эти сигналы, поступающие из ниши, блокируют защитную реакцию дифференцировки, подталкивая стволовые клетки к состоянию, предрасполагающему к развитию рака.
Авторы отмечают, что одна и та же популяция стволовых клеток может развиваться по двум противоположным сценариям — истощаться или разрастаться — в зависимости от типа стресса и сигналов микроокружения. Полученные выводы не означают, что появление седины предотвращает развитие рака. Скорее, сенодифференцировка служит защитным механизмом, запускаемым стрессом, который удаляет повреждённые стволовые клетки до того, как они могут нанести вред. Если этот защитный механизм не срабатывает или его обходят, повреждённые клетки могут выжить и потенциально привести к развитию меланомы.
https://www.nature.com/articles/s41556-025-01769-9
By