[发明专利]用于评估能够保持上皮干细胞的功能的活性剂的方法

说明书

 

本发明涉及一种用于体外评估至少一种活性剂的方法，所述活性剂能够保持上皮干细胞的功能，特别是维持或刺激角蛋白物质、特别是头发或皮肤的生长及/或密度及/或更新。具体地，此类评估方法对于选择用以维持或增加头发密度及/或对抗皮肤衰老的候选者有用。

角蛋白物质，特别是头发及皮肤包含上皮干细胞，通常，所述上皮干细胞除了其多能性能力以外，还能够分化成构成机体组织的多种细胞及自我更新。这些功能对于组织再生是必需的，但可随时间经历某些改变或功能不良。

具体地，人的头发代表大约15万根头发的集合。其中的每一根头发由皮肤的专门的二级组件，一个真正的自主性器官毛囊生成。头发的生长及其更新不是一个连续的过程，它由毛囊的活性及其基质环境决定。此类毛囊的活性是周期性的，并且基本上包括四个时期。实际上，毛囊相继经历以下时期：从产生毛干的生长期(毛发生长初期(anagen phase))，到快速退化期(毛发生长中期(catagen phase))，然后到脱发的静止期(毛发生长终期(telogen phase))，之后为再生(再生(neogen))期，从而再次达到毛发生长初期。毛发生长初期是活动期或生长期，期间头发变长，其持续数年。非常短的毛发生长中期持续几周。终期或静止期持续几个月。在这个静止期结束时，头发脱落，并且另一个周期重新开始。因此，头发一直经历不断的更新，并且，在构成头发的大约15万根头发中，大约10%的头发处于静止期，并且会在未来几个月内被替换。

对于正常的生理状态，天然的脱发估计可在平均每天几百根头发。这个恒定的物理更新过程在衰老期间经历自然变化，头发变得较细并且其周期变得较短。

然而，各种原因可以导致大量的暂时性或永久性脱发。脱发，尤其秃发基本上是由头发更新的破坏而引起。这些破坏最初导致毛发生长初期缩短及头发逐渐变细，然后导致其量降低。毛球（bulb）的逐渐小型化与通过外部结缔鞘的胶原基质的逐渐增厚造成的其隔离结合发生。因此，对于各周期，毛囊周围的血管再形成更加困难。头发退化并且小型化，直到它们仅仅为无色素的短绒毛，并且这种现象导致头发逐渐掉光。

在男性中，优先受到影响的部位特别是颞叶或额叶，并且在女性中，观察到头顶弥漫性秃发。

术语秃发也涵盖最终导致部分或总体永久性脱发的整个毛囊族的损坏。更具体地，它是雄激素性秃发。在相当多的情况下，过早脱发发生在遗传倾向的个体中，那么它是男性型(androchronogenetic)秃发；这种形式的秃发尤其涉及男性。

此外，已知某些因素，例如荷尔蒙失调、生理应激或营养不良会加重这种现象。另外，脱发或改变可以联系到季节性现象。

通常，影响这些过程的任何因素，即周期频率的加速、毛球的逐渐小型化、毛囊周围的胶原基质的逐渐增厚、外部结缔鞘的增厚及血管形成的减少都会对毛囊的生长具有影响。

毛囊在结构上由两个不同的隔室构成：上皮隔室及真皮(间充质)隔室，并且这两个隔室之间的相互作用对于头发的形态发生及再生长以及对于维持毛囊的周期是必不可少的。上皮隔室的功能的维持依赖于各种干细胞储库的存在及活性。上皮干细胞的第一个储库被确定在啮齿类动物中的称为“隆起(bulge)”的区域中(Cotsarelis G, Sun TT, Lavker RM. (1990) Cell 61: 1329-1337)。由于这个第一次发现，已经确定角质形成细胞干细胞的其它储库，始终在啮齿类动物中。这些干细胞在毛囊的形态发生中起重要作用，但它们在损伤事件中也参与表皮修复。对人毛囊的研究更加少见，但揭示存在至少两个特征在于角蛋白19的表达的上皮干细胞储库，它们嵌在毛囊的外根鞘(ORS)(上三分之一及下三分之一)中(Commo S, Gaillard O, Bernard BA. (2000) Differentiation 66:157-164)。

尽管这些干细胞储库公认对于维持及再生毛囊绝对必要，但在目前，对这些细胞群随年龄及/或随秃发(所有类型的秃发都包括在内)的开始及进展的变化知之甚少。最近已经证实，患有秃发的男性的脱发伴随着不是干细胞而是祖细胞(更活跃，增殖细胞)的某些群体的消失。这些结果表明，秃发可能与毛囊干细胞的活化或祖细胞的完全再生潜力的表达的问题有关(LA Garza等人. (2011) J Clin Invest. 121: 613-622)。

因此，为了在个体的整个生命期间保持头发的质量、密度及形态，允许更好地保持毛囊上皮干细胞的功能/活性的技术方案的确定将是非常重要的。