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放射治疗是头颈癌的主要治疗手段之一，但放射诱导毛囊损伤（RHFI）仍是常见并发症，缺乏有效疗法。真皮乳头细胞（DPCs）在毛囊周期中发挥核心调控作用，但其在RHFI中的作用尚不清楚。
苏州大学的Xiaozhong Zhou/Lei Sheng/Lijun Wu教授团队在本刊发表题为“Ionizing radiation induces senescence of dermal papilla cells through inhibiting the FOXM1-KIF20A pathway”的研究快讯。该研究显示，电离辐射（IR）通过抑制FOXM1-KIF20A通路并引起G2/M期阻滞，诱导DPCs衰老，损害毛囊修复与再生；恢复该通路可减轻辐射损伤，提示FOXM1-KIF20A是RHFI的潜在治疗靶点。
1.研究方法
用5、10、15 Gy电子线照射C57BL/6小鼠背部皮肤，评估毛囊密度、长度、毛发再生、组织病理和皮肤灌注。10 Gy照射人原代DPCs后，检测DPCs活力、形态、凋亡、ROS水平、ALP活性、旁分泌因子分泌，以及条件培养基对角质形成细胞集落形成的影响。通过RNA测序筛选差异基因，并进行KEGG富集分析；通过SA-β-gal染色、γ-H2AX焦点计数、细胞周期分析和p16荧光评估衰老。Western blot检测p53-p21通路及FOXM1、KIF20A、CCNB1、CDK1的表达。
2.研究结果
临床观察显示，颅脑畸胎瘤患者照射野内毛发密度下降、毛发直径变细。在小鼠中，10 Gy和15 Gy引起进行性毛发稀疏，15 Gy组两周内死亡率达100%；10 Gy照射后第7天，毛囊密度下降、长度变短，再生毛发重量减轻、长度缩短、直径变细（图1A）。照射后DPCs活力下降，细胞变大、变扁平，SA-β-gal阳性细胞增多，γ-H2AX焦点增多，G2/M期细胞比例升高，p16表达增强（图1C、D）。此外，照射后DPCs分泌的KGF、IGF-1和VEGF减少，其条件培养基降低了角质形成细胞的集落形成能力，提示上皮-间质对话受损。
图1 电离辐射通过抑制FOXM1-KIF20A通路诱导DPCs衰老
RNA测序鉴定出1280个差异基因（1007个下调、273个上调），KEGG富集分析显示，差异基因富集于p53信号通路、细胞周期和细胞衰老通路；FOXM1、KIF20A、CCNB1、CDK1下调，CDKN1A（p21）上调（图1B、E）。Western blot显示p53-p21通路激活、Rb磷酸化降低，FOXM1和KIF20A的转录和翻译均受抑制，且二者在体内毛囊真皮乳头区的表达下降（图1F）。
敲低FOXM1或KIF20A可模拟IR效应：CCNB1和CDK1表达降低，细胞活力下降，G2/M期阻滞加重，SA-β-gal阳性率升高（图1G、H），提示FOXM1-KIF20A抑制足以诱导衰老。过表达FOXM1则恢复KIF20A、CCNB1和CDK1蛋白水平，细胞活力恢复，ALP活性回升，DNA损伤焦点减少，角质形成细胞集落形成能力提高；G2/M期阻滞减轻，SA-β-gal阳性率显著降低（图1I–L），表明激活FOXM1-KIF20A可减轻辐射诱导的DPCs衰老。
3.研究结论
该研究将RHFI的关注点从上皮成分转向间充质DPCs，认为DPCs衰老是RHFI的重要驱动因素：IR诱导DNA损伤，激活p53-p21通路，抑制FOXM1转录并下调KIF20A，进而下调CCNB1和CDK1，导致G2/M期阻滞、有丝分裂缺陷和DPCs衰老，损害上皮-间质对话和毛囊再生。FOXM1-KIF20A是RHFI的潜在治疗靶点；小分子激动剂或基因治疗可能成为放疗期间保护毛囊的策略。
文章来源
免费全文下载链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235230422600098X
引用这篇文章：
Jia Z, Tian K, Suo Y, et al. Ionizing radiation induces senescence of dermal papilla cells through inhibiting the FOXM1-KIF20A pathway. Genes Dis. 2027;14(1):102126.