頭發(fā)變白是衰老最早的跡象之一,而且通常頭發(fā)變白后很難自然逆轉(zhuǎn)。不過,頂尖學術(shù)期刊《自然》最新上線的一篇研究論文,帶來了預(yù)防頭發(fā)變白、甚至是將白發(fā)逆轉(zhuǎn)為黑發(fā)的希望! 由紐約大學格羅斯曼醫(yī)學院(NYU Grossman School of Medicine)領(lǐng)銜的研究團隊發(fā)現(xiàn),控制毛發(fā)顏色的干細胞,在毛囊中有一種過去不為人知的特殊移動能力,可是隨著年齡增長,這種干細胞會被“堵”住無法移動。這一發(fā)現(xiàn)不僅解釋了為什么毛發(fā)會隨著衰老而變白,還提出了讓白發(fā)恢復顏色的潛在思路:設(shè)法疏通“堵”住的細胞。 這種干細胞叫黑色素細胞干細胞(簡稱McSC),決定頭發(fā)顏色的黑色素細胞就來源于它們。McSC和其他干細胞一樣可以持續(xù)自我擴增。當它們在毛囊中獲得足夠的信號刺激(例如Wnt信號),會從原始的干細胞狀態(tài)向成熟狀態(tài)轉(zhuǎn)變,分化產(chǎn)生成熟的黑色素細胞,制造色素蛋白,給新生的毛發(fā)帶來顏色。 ▲控制發(fā)色的干細胞(粉色所示)需要在毛囊底部的毛基質(zhì)位置被信號蛋白激活,才能分化發(fā)育為生產(chǎn)色素的狀態(tài)(右)(圖片來源:參考資料[1])研究者利用先進的三維成像等技術(shù),長時間追蹤觀察了小鼠單個毛囊中的McSC,發(fā)現(xiàn)在正常的毛發(fā)生長周期中,這種細胞在毛囊區(qū)間會有規(guī)律地上下移動。而這種位置的變化非常重要,因為它們接觸到的影響其成熟度的外源蛋白信號就不一樣了,于是McSC可以在干細胞和過渡擴增的中間狀態(tài)之間絲滑切換。相比之下,構(gòu)成毛囊本身的干細胞就沒有這種來回移動的模式,而是只會在成熟時沿一個方向移動,且不會再退回到原始干細胞狀態(tài)。 然而,隨著毛發(fā)一次次地老化、脫落、再生長,McSC數(shù)量越來越多,最后被堵在了毛囊的隆突區(qū)(bulge)。 ▲McSC產(chǎn)生黑色素細胞的循環(huán):在毛發(fā)的生長周期中,McSC上下移動,其位置決定了自我更新和成熟分化(圖片來源:參考資料[2])這下尷尬了:滯留的McSC不能進一步發(fā)育成熟為過渡擴增的中間狀態(tài),也不能返回到最初的毛基質(zhì)(hair germ)位置。由于McSC在隆突區(qū)能接收到的信號蛋白Wnt很少,只有毛基質(zhì)位置的幾萬億分之一,因此無法生成黑色素細胞。結(jié)果就是,當毛囊繼續(xù)生長,新長出來的毛發(fā)變成灰白色的了。 研究人員在小鼠身上開展了一組實驗,通過拔毛和強制再生加速毛囊提前老化。結(jié)果他們觀察到,毛囊隆突區(qū)的McSC含量從拔毛前的15%作用增加到50%。而這些細胞無法再生,產(chǎn)生不了制造色素的黑色素細胞,可以看到小鼠年紀輕輕就滿身花白毛發(fā)。 ▲拔毛強制老化導致堵在毛囊隆突區(qū)的McSC增多,小鼠毛發(fā)變白(圖片來源:參考資料[1])研究者指出,人和小鼠普遍都會隨著衰老而毛發(fā)褪色、變白,其原因可能就是McSC喪失了來回移動和變化的能力。人類很可能和小鼠共享類似的機制,人類的McSC可能也在同樣的固定位置來回移動。'這些發(fā)現(xiàn)表明,McSC的運動和可逆分化是保持毛發(fā)健康亮澤的關(guān)鍵。'論文通訊作者Mayumi Ito教授說。
研究團隊表示,他們已計劃研究恢復McSCs的運動能力或?qū)⑺鼈兾锢硇缘匾苹厣a(chǎn)黑色素細胞的毛基質(zhì),測試是否可以讓白發(fā)重新變回黑發(fā)。我們拭目以待研究人員的新成果! 參考資料: [1] Qi Sun et al., (2023) Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature Doi: https:///10.1038/s41586-023-05960-6 [2] Carlos Galvan & William E. Lowry (2023) Yo-yoing stem cells defy differentiation dogma. Nature Doi: https:///10.1038/d41586-023-00918-0 [3] Study links “stuck” stem cells to hair turning gray. Retrieved Apr. 19, 2023 from https://www./news-releases/986164
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