19. 学习以下材料,回答(1)~(5)题。
黑色素干细胞的动态变化
毛发的生长周期包括生长期、退化期和休止期(毛发脱落),毛发的生长和更新由毛囊的变化所驱动,毛囊的结构如图。毛发呈现出黑色是由于黑色素干细胞(McSC)分化的成熟黑色素细胞产生真黑色素将毛发“染”成了黑色。在人类和大多数动物毛囊中,McSC的耗尽会导致毛发变白。
研究人员构建McSC带有红色荧光标记的模型小鼠,对毛囊持续观察,研究McSC的生命历程。发现在毛发的生长期初期,McSC在毛囊的毛基质区增殖后全部分化为TA细胞(一种中间状态的细胞,可快速增殖,然后分化为成熟的黑色素细胞);生长期中后期,在毛基质区全部为成熟黑色素细胞,这些细胞会在生长期结束时死亡;在生长期中后期,隆起区出现McSC,并表现出增殖能力;退化期后期,McSC出现在隆起区下部,到休止期大多数McSC则定位到毛基质区并保持未分化状态。研究人员据此提出大胆假设,毛基质区的大部分TA细胞会随着毛囊的生长而分化,McSC数量的维持依赖于TA细胞的分化、这有别于以往对成体干细胞的认知。
进一步研究发现,WNT蛋白是McSC分化不可或缺的信号分子,缺乏WNT蛋白将使得成熟黑色素细胞生成不足。McSC和TA细胞在隆起区和毛基质区的移动,使它们能够处于不同的WNT信号水平,从而可逆地走向分化或去分化。
对黑毛小鼠进行反复拔毛以加速毛囊老化的实验中,检测到在第七个休止期的毛基质区有显著的McSC丢失,这些小鼠表现出毛发变灰。值得注意的是,老化的毛囊中许多McSC已经改变了位置,分散到隆起区,而不在毛基质区紧密聚集。隆起区的McSC数量从拔毛前的10%增加到了50%。
小鼠毛发变白机制可能同样存在于人类,对此进行深入研究有望为实现白发变青丝提供依据。
(1)干细胞是动物或人体内保留的少数具有
_____________能力的细胞。成熟黑色素细胞由McSC转变而来,请从分子或细胞水平提出可以区分这两种细胞的检测思路
_____________(答出2条)。
(2)文中提到对McSC的认知“有别于以往对成体干细胞的认知”,是指McSC可来源于
______。
(3)综合文中内容,完善McSC在毛发生长周期中的生命历程
____。(在实线框中以文字和箭头的形式做答)
(4)根据文中信息,下列与WNT有关的推测合理的是____(多选)。
A.毛基质区WNT基因表达量在生长期高于休止期 |
B.隆起区WNT基因表达在生长期中后期被上调 |
C.持续激活隆起区WNT信号,会促进McSC分化 |
(5)根据文中研究成果提出有望使反复拔毛小鼠毛色扭转的思路
_____。