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2022年12月11日，国际学术期刊Advanced Science在线发表中国科学院上海营养与健康研究所王莹研究组和时玉舫研究员题为“SCD1 Sustains Homeostasis of Bulge Niche via Maintaining Hemidesmosomes in Basal Keratinocytes”的研究论文，发现并揭示硬脂酰辅酶A去饱和酶1（stearoyl-coenzyme A desaturase 1，SCD1）介导的脂肪酸代谢调控表皮细胞影响静息毛囊干细胞（hair follicle stem cells，HFSCs）的干细胞龛形成新特征与新机制
2022年12月11日，国际学术期刊Advanced Science在线发表中国科学院上海营养与健康研究所王莹研究组和时玉舫研究员题为“SCD1 Sustains Homeostasis of Bulge Niche via Maintaining Hemidesmosomes in Basal Keratinocytes”的研究论文，发现并揭示硬脂酰辅酶A去饱和酶1（stearoyl-coenzyme A desaturase 1，SCD1）介导的脂肪酸代谢调控表皮细胞影响静息毛囊干细胞（hair follicle stem cells，HFSCs）的干细胞龛形成新特征与新机制。
干细胞龛对于维持干细胞静息状态，调控干细胞的活动与命运具有重要作用。尽管很多研究揭示不同组织器官中干细胞龛的组织特异性特征，然而，对于其形成机制与平衡状态的维持机制仍了解有限。在毛囊中，HFSCs的动员具有周期性，其所处的干细胞龛，即毛囊隆突部（bulge region），通过整合多种信号，调节HFSCs的静息与活化，保证其能够在整个生命过程中维持毛发生长。
SCD1是催化饱和脂肪酸变为单不饱和脂肪酸的限速酶，该基因的缺失或突变会引起皮肤毛发显著减少。该研究发现，在毛发生长的周期过程中，Scd1的表达呈周期性变化。当SCD1缺失时，皮肤毛囊处于持续伸长状态，无论在第一个毛发生长周期还是剃毛诱导毛发生长过程中，均不能呈现经典的hair cycle形态变化，引起毛囊bulge形成障碍，无法为静息HFSCs提供储存场所。该研究发现，SCD1缺失引起的毛发减少并不是因为其直接影响HFSCs，也不是因为其调控微环境中的间质细胞、免疫细胞，而是由于K14角质形成细胞中缺失SCD1所造成。当K14角质形成细胞中缺失SCD1时，基底角质形成细胞上整合素（integrin）α6表达显著下降，引起皮肤半桥粒结构组装减少，整合素下游FAK-PI3K信号通路过度活化，促进角质形成细胞的增殖和角质化，从而抑制毛囊和外根鞘缩短，无法形成毛囊bulge结构。通过阻断PI3K过度活化或以油酸纠正SCD1介导的脂肪酸代谢异常，均可以有效地恢复SCD1缺失小鼠的半桥粒结构、毛囊bulge结构、静息HFSCs和毛发生长。该研究发现了脂肪酸代谢调控HFSCs干细胞龛形成和稳态维持的新机制，为理解毛发生长和皮肤稳态维持提供了重要的理论基础。
中国科学院上海营养与健康研究所博士毕业生薛月晴为该论文的第一作者，王莹研究员、时玉舫研究员为共同通讯作者。本项研究得到了中国科学院上海营养与健康研究所孔祥银研究员和秦骏研究员、上海大学廖新化教授、德国明斯特大学Lydia Sorokin教授的大力支持。特别感谢广州医科大学张笑人研究员、上海交通大学医学院免疫学研究所王宏林教授给予的支持和帮助。该研究获得了科技部国家重点研发计划、中国科学院战略性先导专项、国家自然科学基金委和中国科学院的经费支持，同时也得到了中国科学院上海营养与健康研究所公共技术平台和动物平台的支持。
图. 硬脂酰辅酶A去饱和酶1影响HFSCs-bulge形成的分子机制示意图
文章链接：https://doi.org/10.1002/advs.202201949
