Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Sirkadiske rytmer regulerer hudstammecelle metabolisme og ekspansjon, studiefunn

Anonim

UC Irvine-forskere som studerer rollen som sirkadianrytmer i hudstamceller, fant at denne klokken spiller en nøkkelrolle i koordinering av daglig metabolske sykluser og celledeling.

annonse


Deres forskning, som vises 6. januar i Cell Reports, viser for første gang hvordan kroppens egentlige nattsykluser beskytter og pleier stamcelledifferensiering. Videre gir dette arbeidet en ny innsikt i en mekanisme hvor en utgående synkronisk klokke kan bidra til akselerert hud aldring og kreft.

Bogi Andersen, professor i biologisk kjemi og medisin, og Enrico Gratton, professor i biomedisinsk ingeniørfag, fokuserte sin innsats på epidermis, det ytre beskyttende lag av huden som opprettholdes og helbredes av langlivede stamceller.

Mens rollen som sirkadisk klokke i prosesser som søvn, fôringsadferd og metabolisme knyttet til fôring og fasting er velkjent, er mye mindre kjent om hvorvidt sirkadianen også regulerer stamcellefunksjonen.

Forskerne brukte en ny to-foton eksitasjon og fluorescens levetid imaging mikroskopi i Laboratory of Fluorescence Dynamics i UCI's Department of Biomedical Engineering for å lage følsomme og kvantitative målinger av metabolske tilstanden til enkeltceller innen det naturlige mikromiljøet av levende vev.

De oppdaget at den sirkadiske klokken regulerer en form for intermediær metabolisme i disse stamceller, referert til som oksidativ fosforylering. Denne typen metabolisme skaper oksygenradikaler som kan skade DNA og andre komponenter i cellen. Faktisk setter en teori om aldring at aldring skyldes akkumulativ skade fra metabolisme-genererte oksygenradikaler i stamceller.

Andersen-Gratton-studien viste også at den sirkadiske klokken i stamceller skifter timingen av celledeling slik at stadiene av celle divisjon syklusen som er mest sensitive for DNA-skade unngås i tider med maksimal oksidativ fosforylering.

Andre studier på dyr har knyttet aldring til forstyrrelser av sirkadianrytmer, og Andersen sa at akselerert aldring kan skyldes asynkroni i stoffskifte og celleproliferasjonssykluser i stamceller.

"Våre studier ble utført i mus, men den større implikasjonen av arbeidet er knyttet til at sirkadisk forstyrrelse er svært vanlig i det moderne samfunn, og en konsekvens av slike forstyrrelser kan være abnorm funksjon av stamceller og akselerert aldring, " sa han.

Andersen legger til at det er mulig at fremtidige studier kan fremme terapeutisk innsikt fra denne undersøkelsen.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of California - Irvine . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Chiara Stringari, Hong Wang, Mikhail Geyfman, Viera Crosignani, Vivek Kumar, Joseph S. Takahashi, Bogi Andersen, Enrico Gratton. In vivo enkel-celledeteksjon av metabolske oscillasjoner i stamceller . Cellrapporter, 2014; DOI: 10, 1016 / j.celrep.2014.12.007