白发转黑将变成可能 ！Nature最新研究结果揭示白发原因

与光同辉

转眼青丝皆白发，重任满肩步未停！碎银几两催人老，心仍少，已是黄昏映帘珑！浮生梦里几峥嵘，人依旧，只叹岁月无情太匆匆。”当下这个社会，生活压力越来越大，黑发变白发年轻化趋势越来越严重。



2023年4月19日由纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员领导的这项新研究集中在小鼠皮肤细胞上，也在人类皮肤上发现了一种叫做黑素细胞干细胞(McSCs)的细胞。头发颜色是由毛囊内无功能但不断繁殖的McSCs池是否获得成熟细胞的信号来控制的，成熟细胞产生负责颜色的蛋白质色素。
该研究表明，间充质干细胞具有显著的可塑性。这意味着在正常的毛发生长过程中，当这些细胞在发育中的毛囊的隔室之间穿梭时，它们在成熟轴上不断地来回移动。正是在这些隔室中，McSCs暴露于不同程度的成熟影响蛋白信号。具体来说，研究小组发现，McSCs在其最原始的干细胞状态和成熟的下一个阶段(过渡扩增状态)之间转换，并取决于它们的位置。研究人员发现，随着头发老化、脱落，然后反复长出，越来越多的McSCs被困在被称为毛囊隆起的干细胞区中。它们留在那里，不会成熟到转运扩增状态，也不会回到它们在毛胚室的原始位置，在那里WNT蛋白会刺激它们再生成色素细胞。



在此研究中，研究团队通过3D活体成像和单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术长时间追踪观察小鼠单个毛囊中的McSC，研究发现，在正常的毛发生长过程中，McSC在发育中的毛囊的各个区域不断来回移动，McSC暴露于影响干细胞成熟的信号在不同区域会有所不同。也就是说，McSC在其最原始的干细胞状态和成熟状态之间的转换，取决于它们在毛囊中所处的位置。



随着头发老化、脱落，然后反复长出，越来越多的McSC被困在被称为毛囊隆突区的干细胞中，McSC被留在这里，不会进一步成熟分化，也不会回到它们在毛基质中的的初始位置，在毛基质中WNT蛋白会刺激McSC成熟分化为黑色素细胞。而在毛囊隆突区，McSC接触的WNT信号是在毛基质区中的数万亿分之一，这就导至了困在这里的McSC无法成熟并产生黑色素。



而其他具有自我再生能力的干细胞，例如毛囊干细胞，不具备McSC的可塑性，它们在成熟时只沿既定的时间轴向一个方向移动。这也在一定程度上解释了为什么即使色素沉着失败（头发变白）时，头发也能继续生长。



在这项最新研究中，研究团队还通过对小鼠进行拔毛和强迫毛发再生来促进其毛发衰老，结果显示，毛囊隆突区的McSC数量从拔毛前的15%增加到了50%，但这些细胞不能再生或成熟为产生黑色素的黑色素细胞。相比之下，其他能够继续在毛囊隆突区和毛基质之间来回移动的McSC仍具有再生、成熟分化为黑色素细胞并产生黑色素的能力。



尽管这项研究是在小鼠身上进行的，但小鼠和人类身上都存在黑色素干细胞。因而有观点认为，若能找到恢复黑素干细胞移动的方法，推动这些干细胞重新产生色素，或许就能找到“白发变黑”的科学方法。



实际上，这项新研究的重要性不仅限于逆转头发变白趋势、治疗脱发的可能性。阿斯福尔说，这项研究的潜在意义还在于，推动医学界进一步了解其他疾病，包括可能与黑素干细胞有关的黑色素瘤，以及斑秃、白癜风等，但仍需对此开展更多研究。