三篇Science：揭秘“衰老、脫發與干細胞”的關系

　　衰老會使我們原本茂盛的頭發越來越稀疏，甚至完全消失。二月四日Science雜志以兩篇論文、一篇評論文章的形式，揭示了這一過程背后的神秘機制，闡述了衰老、脫發與干細胞之間的關系。

　　東京醫科牙科大學的研究團隊發現，衰老會損害毛囊干細胞，使它們變成皮膚。隨著時間慢慢推移，這個問題發生在越來越多的干細胞上，最終導致毛囊的萎縮和消失。

　　毛囊干細胞的再生是周期性的，有休眠期和生長期。東京醫科牙科大學的Emi Nishimura領導團隊，深入研究了活體小鼠毛囊干細胞的生長周期。他們發現，年齡相關的DNA損傷會破壞膠原蛋白17A1，導致干細胞轉變為表皮角質細胞。受損干細胞在這種狀態下很容易從皮膚表面脫落。

　　那么，這些發現是否適用于人類呢？Nishimura及其同事對22-70歲女性的頭皮毛囊進行了分析。研究顯示，55歲以上的人毛囊比較小，膠原蛋白17A1水平比較低。“小鼠研究中發現的機制應該可以解釋老年人的脫發問題，”Nishimura說。Collagen 17A1有望成為治療脫發的新靶標，她補充道。

　　科羅拉多大學的研究團隊在另篇文章中指出，轉錄因子Foxc1也參與了毛發生長周期的調控。Rui Yi和同事發現Foxc1只在活躍的毛囊干細胞中表達。他們建立了皮膚缺乏Foxc1的小鼠模型，結果毛囊干細胞激活之后無法回到休眠狀態。進一步研究表明，活躍的毛囊干細胞生產Foxc1來控制自己的再生。“這些干細胞完成復制任務之后就回到休眠狀態，等待下一輪復制的開始，”Yi說。這說明毛囊干細胞能夠感知自己的狀態，并做出相應的應答。

　　“此前我們只知道人類衰老過程中頭發會變得稀疏，但在細胞和分子水平上還沒有足夠的了解，”南加州大學的鐘正明（Cheng-Ming Chuong）教授說。鐘教授在自己的評論文章中指出，東京醫科牙科大學和科羅拉多大學的這兩項研究有助于人們深入理解老年人的脫發現象。

　　頭發過度脫落會嚴重影響一個人的外表和自信，脫發分為生理性脫發和病理性脫發兩種。病理性脫發的原因很多，除遺傳性因素以外，工作緊張、不健康飲食、缺乏睡眠等不良生活習慣也可能導致脫發。

　　斑禿是一種會導致脫發的常見自身免疫疾病。2014年08月哥倫比亞大學研究人員在Nature Medicine雜志上發表文章，首次鑒定了摧毀毛囊引起斑禿的罪魁禍首。他們還對兩種FDA批準藥物進行測試，幫助一些斑禿患者恢復了毛發生長。任何年齡段的男性和女性都可能出現斑禿，患者的毛發脫落通常出現在頭皮，不過有些患者也會發生面部和體毛的脫落。在此之前，還沒有藥物能夠有效恢復斑禿患者的毛發生長。

　　2015年1月，桑福德-伯納姆醫學研究所的科學家們用人類多能干細胞成功生成了新的毛發。這項發表在PLOS One雜志上的研究代表著用細胞療法治療脫發的第一步。研究人員先用人類胚胎干細胞生成神經脊細胞（NC），然后將其誘導成為能刺激毛發生成的類毛乳頭細胞（hESC-DP）。人類的毛乳頭細胞本身不適合細胞移植，因為難以獲得足夠的細胞量，而且它們在體外會快速喪失誘導毛發生成的能力。研究顯示，hESC-DP表達有成熟毛乳頭細胞的特征性指標。隨后，研究人員將這些細胞移植到有免疫缺陷的裸鼠中，成功誘導了毛囊形成。

　　2015年4月Cell雜志發表的一項研究表明，以特定的方式拔頭發，可能是治療男性脫發的好辦法。為了證實這一點，研究人員以不同的方式在小鼠背部拔掉兩百根毛發。當他們在直徑超過六毫米的區域以低密度模式拔掉毛發時，沒有新毛發再生。但當他們在直徑三到五毫米的區域以較高密度拔掉毛發的時候，小鼠再生了450-1300根毛發，拔毛區域以外的地方也有毛發生長。研究人員指出，這個再生過程取決于群體感應（quorum sensing）。群體感應是指整個系統對部分成員受到刺激的應答。在這項研究中，毛囊系統根據這一原則應答部分毛發被拔。