发布日期:2022-03-17 浏览次数:2071
网络调查及跟踪调研显示,中年危机提前,第一批90后已经秃了。少年时的浓密黑发如潮水般褪去,单单留下了不断后移的发际线。年轻的姑娘打理着长长的发辫,留在手中的却是一团乱麻。不知从什么时候开始,脱发也越来越趋于年轻化,一大波90、00后也加入了“脱发大军”,脱发,实打实的成为了现代人的“通病”。
脱发虽然不会造成严重的健康问题,但是因为影响美观,会导致个人形象问题,并因此带来情绪创伤甚至抑郁,尤其是对于年轻人,特别是年轻女性。尽管受脱发困扰的群体如此之大,但目前并没有有效的解决方法。据中国国家卫健委数据显示,近年来中国人群的脱发症或脱发人数急剧上升,已经超过了2.5亿人,然而目前仍缺乏治疗这种疾病的有效疗法。
但是科学家一直没有放弃,一直在脱发的研究中不断发现新的曙光。
打破抑制,重新进入生长期
过去的研究发现,JAK-STAT信号通路在毛囊的干细胞中发挥作用,使之维持在休眠状态。在进一步探索哪些分子会调控这条通路时,研究人员新找到了一种会让毛囊处于休止期的细胞。
具体来说,他们发现有一种细胞因子OSM会作为抑素使毛囊休眠,进而采用单细胞测序技术,在小鼠皮肤中鉴定出一类过去未知的巨噬细胞,正是它们产生了OSM。
找到了靶点,那么阻止这种细胞产生抑素,是不是可以打破抑制?随后,研究人员在小鼠身上验证了这一点。在分别使用小分子抑制剂和抗体来阻断这种巨噬细胞上的受体后,小鼠的毛囊重新启动了毛发循环,30天后,皮肤上再次长出黑亮的毛发。
▲局部或皮下给药施加小分子抑制剂特异性抑制巨噬细胞上的受体,启动毛发进入生长期(图片来源:参考资料[1])
3D打印培育“毛囊农场”
Christiano教授领导的另一项研究发明了在培养皿中培育人类毛囊的方法,为植发扩宽了应用范围。
现有的植发方式是从植发者的后脑勺取出毛囊,直接种到需要它们的地方,比如头顶或发际线。这种方式通常移植量约2000个毛囊,所以要求植发者本身尚存足够的毛囊。这么一来就限制了适用人群。
为了在实验室环境中重现让人类毛发生长的微环境,研究人员首先构建了3D的组织工程化皮肤。但要模拟出毛发生长时特有的纵深结构,过去的微加工技术很难满足要求。而这一次,研究人员开创性地使用了3D打印技术,制造出了特殊的模具,解决了这个难题。
▲模具上细长的突起仅有半毫米宽,可以在培育的真皮中制造微孔,供毛囊细胞生长(图片来源:参考资料[2])
研究人员把毛囊真皮乳头细胞“播”进微孔,上面覆盖角质细胞,然后用特制的生长因子混合物予以培育。三周之后,人类毛囊出现并制造出了头发!“本质上来讲,我们创建出了一片头发农场。”Christiano教授说。
这种3D模具除了帮助毛囊生长,带来的另一个好处是可以按照不同植发者的需求设计毛发生长的密度或图案,满足发际线后退的、头发稀疏的、斑秃等各类脱发人士的需求。
▲把高密度种植毛囊的人工皮肤移植到裸鼠上,4~6周后长出了毛发(图片来源:参考资料[2])
尽管在用于人类植发之前还需要优化,但理论上这种创建毛囊的方法可以生产无限量的新毛囊。
近日,一篇刊登在国际杂志Cell Reports上题为“miR-24 controls the regenerative competence of hair follicle progenitors by targeting Plk3”的研究报告又给我们带来了新的希望,来自中国科学院大学等机构的科学家们通过研究揭开了人类机体皮肤毛发再生能力背后的新型调节机制。
图片来源:Cell Reports官网
在皮肤中,通过生长因子刺激来实现毛囊干细胞(HFSCs,hair follicle stem cells)和祖细胞的激活是毛囊和毛发再生的基础。从另一方面来讲,毛发的再生缺陷往往可以归因于毛囊对生长刺激的反应迟钝,然而,科学家们并不清楚毛囊干细胞或祖细胞对生长刺激的敏感性是受什么所调节的,阐明这一问题背后的原因或有望提供新的重要的线索来帮助开发治疗诸如脱发症(alopecia)等毛发有关的人类疾病。
他们发现,在毛囊祖细胞被激活前,毛囊从休眠到激活的转变与名为miR-24的microRNA分子的明显下调直接相关。通过构建并分析小鼠模型,研究人员发现,miR-24能发挥作用来限制毛囊祖细胞对生长刺激的敏感性。在皮肤上皮细胞中,miR-24的过量表达会明显减缓毛囊祖细胞的激活和毛发的循环周期进展,同时这种条件性的消融或会明显加速毛发的循环周期,并使得毛囊对生长刺激的敏感性增强。
miR-24的表达与毛囊祖细胞的激活之间存在负相关关联。
图片来源:Fengzhen Liu,et al. Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109225
值得注意的是,皮肤上皮细胞中miR-24的条件性消融或会明显改善米诺地尔洗剂(Minoxidil lotion)对毛发生长的刺激效应,同时也并不会出现明显的副作用。这就表明,miR-24或能作为一种新型潜在的靶点来帮助开发毛发再生的新型疗法。
从机制上来讲,研究人员发现,Plk3或能作为一种新型的miR-24靶向作用机制,来通过调节CCNE1从而介导miR-24限制毛发生长的功能,CCNE1是一种关键的细胞循环调节子。此外研究人员还发现,miR-24会作用于下游的骨形态发生蛋白(BMP),BMP是一种已知的毛发生长的抑制性信号。
本文研究结果表明,miR-24是一种限制皮肤中毛囊祖细胞再生能力的关键因素,miRNA所介导的动态和细胞内在机制,或能被毛囊祖细胞用来适应不同生理学状况下的再生能力。
这项新研究让治疗脱发的目标已经越来越近,将给全世界脱发人士带来希望,也许有朝一日假发、植发都将成为过去,随着全球科研工作者的不懈努力,相信在不久的将来,脱发问题终会解决。
网络调查及跟踪调研显示,中年危机提前,第一批90后已经秃了。少年时的浓密黑发如潮水般褪去,单单留下了不断后移的发际线。年轻的姑娘打理着长长的发辫,留在手中的却是一团乱麻。不知从什么时候开始,脱发也越来越趋于年轻化,一大波90、00后也加入了“脱发大军”,脱发,实打实的成为了现代人的“通病”。
脱发虽然不会造成严重的健康问题,但是因为影响美观,会导致个人形象问题,并因此带来情绪创伤甚至抑郁,尤其是对于年轻人,特别是年轻女性。尽管受脱发困扰的群体如此之大,但目前并没有有效的解决方法。据中国国家卫健委数据显示,近年来中国人群的脱发症或脱发人数急剧上升,已经超过了2.5亿人,然而目前仍缺乏治疗这种疾病的有效疗法。
但是科学家一直没有放弃,一直在脱发的研究中不断发现新的曙光。
打破抑制,重新进入生长期
过去的研究发现,JAK-STAT信号通路在毛囊的干细胞中发挥作用,使之维持在休眠状态。在进一步探索哪些分子会调控这条通路时,研究人员新找到了一种会让毛囊处于休止期的细胞。
具体来说,他们发现有一种细胞因子OSM会作为抑素使毛囊休眠,进而采用单细胞测序技术,在小鼠皮肤中鉴定出一类过去未知的巨噬细胞,正是它们产生了OSM。
找到了靶点,那么阻止这种细胞产生抑素,是不是可以打破抑制?随后,研究人员在小鼠身上验证了这一点。在分别使用小分子抑制剂和抗体来阻断这种巨噬细胞上的受体后,小鼠的毛囊重新启动了毛发循环,30天后,皮肤上再次长出黑亮的毛发。
▲局部或皮下给药施加小分子抑制剂特异性抑制巨噬细胞上的受体,启动毛发进入生长期(图片来源:参考资料[1])
3D打印培育“毛囊农场”
Christiano教授领导的另一项研究发明了在培养皿中培育人类毛囊的方法,为植发扩宽了应用范围。
现有的植发方式是从植发者的后脑勺取出毛囊,直接种到需要它们的地方,比如头顶或发际线。这种方式通常移植量约2000个毛囊,所以要求植发者本身尚存足够的毛囊。这么一来就限制了适用人群。
为了在实验室环境中重现让人类毛发生长的微环境,研究人员首先构建了3D的组织工程化皮肤。但要模拟出毛发生长时特有的纵深结构,过去的微加工技术很难满足要求。而这一次,研究人员开创性地使用了3D打印技术,制造出了特殊的模具,解决了这个难题。
▲模具上细长的突起仅有半毫米宽,可以在培育的真皮中制造微孔,供毛囊细胞生长(图片来源:参考资料[2])
研究人员把毛囊真皮乳头细胞“播”进微孔,上面覆盖角质细胞,然后用特制的生长因子混合物予以培育。三周之后,人类毛囊出现并制造出了头发!“本质上来讲,我们创建出了一片头发农场。”Christiano教授说。
这种3D模具除了帮助毛囊生长,带来的另一个好处是可以按照不同植发者的需求设计毛发生长的密度或图案,满足发际线后退的、头发稀疏的、斑秃等各类脱发人士的需求。
▲把高密度种植毛囊的人工皮肤移植到裸鼠上,4~6周后长出了毛发(图片来源:参考资料[2])
尽管在用于人类植发之前还需要优化,但理论上这种创建毛囊的方法可以生产无限量的新毛囊。
近日,一篇刊登在国际杂志Cell Reports上题为“miR-24 controls the regenerative competence of hair follicle progenitors by targeting Plk3”的研究报告又给我们带来了新的希望,来自中国科学院大学等机构的科学家们通过研究揭开了人类机体皮肤毛发再生能力背后的新型调节机制。
图片来源:Cell Reports官网
在皮肤中,通过生长因子刺激来实现毛囊干细胞(HFSCs,hair follicle stem cells)和祖细胞的激活是毛囊和毛发再生的基础。从另一方面来讲,毛发的再生缺陷往往可以归因于毛囊对生长刺激的反应迟钝,然而,科学家们并不清楚毛囊干细胞或祖细胞对生长刺激的敏感性是受什么所调节的,阐明这一问题背后的原因或有望提供新的重要的线索来帮助开发治疗诸如脱发症(alopecia)等毛发有关的人类疾病。
他们发现,在毛囊祖细胞被激活前,毛囊从休眠到激活的转变与名为miR-24的microRNA分子的明显下调直接相关。通过构建并分析小鼠模型,研究人员发现,miR-24能发挥作用来限制毛囊祖细胞对生长刺激的敏感性。在皮肤上皮细胞中,miR-24的过量表达会明显减缓毛囊祖细胞的激活和毛发的循环周期进展,同时这种条件性的消融或会明显加速毛发的循环周期,并使得毛囊对生长刺激的敏感性增强。
miR-24的表达与毛囊祖细胞的激活之间存在负相关关联。
图片来源:Fengzhen Liu,et al. Cell Reports (2021). DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109225
值得注意的是,皮肤上皮细胞中miR-24的条件性消融或会明显改善米诺地尔洗剂(Minoxidil lotion)对毛发生长的刺激效应,同时也并不会出现明显的副作用。这就表明,miR-24或能作为一种新型潜在的靶点来帮助开发毛发再生的新型疗法。
从机制上来讲,研究人员发现,Plk3或能作为一种新型的miR-24靶向作用机制,来通过调节CCNE1从而介导miR-24限制毛发生长的功能,CCNE1是一种关键的细胞循环调节子。此外研究人员还发现,miR-24会作用于下游的骨形态发生蛋白(BMP),BMP是一种已知的毛发生长的抑制性信号。
本文研究结果表明,miR-24是一种限制皮肤中毛囊祖细胞再生能力的关键因素,miRNA所介导的动态和细胞内在机制,或能被毛囊祖细胞用来适应不同生理学状况下的再生能力。
这项新研究让治疗脱发的目标已经越来越近,将给全世界脱发人士带来希望,也许有朝一日假发、植发都将成为过去,随着全球科研工作者的不懈努力,相信在不久的将来,脱发问题终会解决。