小白鼠实验:压力如何阻止头发生长

小白鼠实验:压力如何阻止头发生长

当面对难以置信的压力时,人们有时会把少数几只头发掉下来,但是科学家们不知道到底是为什么。现在,一项关于小鼠的新研究提供了一个线索:压力荷尔蒙可能会使头发的生长停顿。

毛囊是发芽的专门器官,在“生长”和“休息”阶段循环,在此阶段,毛囊首先活跃地产生新的头发,然后进入休眠状态。在小鼠中,长期高水平的应激激素皮质酮-类似于人类的激素皮质醇-保持毛囊比以往更长的休息阶段,根据新的研究,在杂志上发表3月31日自然。这种反应可防止毛囊进入生长期,在此期间,毛囊中的干细胞会产生新的毛发。

具体而言,皮质酮通过插入位于每个卵泡底部下方的细胞上的受体中来阻止头发生长,并释放化学物质以调节头发周期。一旦插入,皮质类固醇就会阻止一种叫做GAS6的蛋白质的产生。如果没有GAS6,毛囊干细胞将无法激活以开始生长头发。

哈佛大学干细胞与再生生物学副教授Ya-Chieh Hsu高级作者Ya-Chieh Hsu在一封电子邮件中告诉Live Science:“因此,慢性应激不是直接调节干细胞,而是影响干细胞激活信号的表达。”

她说,这种链式反应在人的毛囊中发挥的作用可能略有不同,但是机制可能非常相似,因为啮齿动物的皮质酮和人的皮质醇属于同一激素家族,并且与相同的受体相互作用。Hsu指出:“在人类中,处于静止状态的头发比处于[生长期]的头发更容易脱落。”这可能解释了压力如何导致脱发。

芝加哥西北大学范伯格医学院的病理学和皮肤病学教授瑞毅说:“如果这一发现能够在人类中得到翻译,他们必须证明皮质醇可以将生长中的毛囊推入休止期。” ,谁没有参与这项研究。

Yi告诉Live Science,如果在小鼠中确定的机制也适用于人,“原则上”,有可能开发出预防压力引起的脱发的治疗方法。他说,但是在进入新疗法之前,科学家将需要弄清小鼠模型与人类之间的任何差异。

至于老鼠,“从科学上讲,这是一个非常完整的故事;” Yi说,作者追踪了导致头发生长变化的连锁反应中的每个环节。

在这项研究中,Hsu和她的同事首先通过去除动物的肾上腺(一种产生压力激素的内分泌器官)来阻止了一组小鼠中所有压力激素的产生。这些小鼠的毛囊进入生长阶段的频率约为未修饰对照小鼠的三倍。此外,与正常小鼠通常的60至100天相比,它们的休息期显着缩短,持续不到20天。

研究作者发现,如果他们给改良的小鼠皮质酮喂食,它们的毛囊周期将与正常小鼠的卵泡周期同步下降。这暗示了激素以某种方式抑制了它们旺盛的头发生长。作者通过将正常小鼠反复暴露于轻度压力下九周来对其进行测试,发现随着压力动物皮质酮水平的升高,其正常的头发生长会受到阻碍。

看到激素水平与头发生长之间的这种联系,作者放大了毛囊本身,观察皮质酮是否直接与内部干细胞相互作用。该激素插入所谓的“糖皮质激素受体”,因此作者选择性地删除了参与毛发生长的不同细胞中的该受体,然后将皮质酮应用于小鼠。

从毛囊干细胞中去除受体没有区别。激素仍然阻碍了头发的生长。但是,当研究小组从附近的真皮乳头细胞中删除了该受体时,头发的生长就照常进行了,而没有延长休息时间。作者认为,因此,无论是什么原因导致头发生长停止,它都必须在真皮乳头上起作用。

研究小组随后发现,当暴露于皮质酮时,正常的真皮乳头细胞会停止产生GAS6。他们还发现,GAS6通常会插入毛囊干细胞并打开它们,从而促进头发生长。但是如果没有蛋白质,毛囊就会保持静止。同样,将GAS6直接注射到小鼠的皮肤中可以触发毛发生长,即使该动物承受压力并具有较高的皮质酮水平,该团队也发现了这一点。

从理论上讲,GAS6或高度相似的蛋白质也有可能触发压力大的人的头发生长。但是必须首先回答几个大问题。

首先,尽管皮质酮和皮质醇在化学上相似,但我们不知道它们在啮齿动物和人类毛发循环中起着完全相同的作用。此外,啮齿动物和人类的毛发循环在非常不同的时间轴上展开。他说,随着小鼠的成熟,毛囊的其余阶段会越来越长。到老鼠大约1.5岁时,大部分时间里大部分的毛囊都保持静止,这意味着它的头发不再生长。

易建联说:“你永远不会看到任何老鼠去理发店。”

易建联在3月31日《自然》杂志上发表的一篇独立评论中写道,相比之下,在任何给定时间,约有90%的成人毛囊可以处于生长期。鉴于这项小鼠研究仅显示了压力荷尔蒙如何延长睡眠状态并阻止其开始生长,因此有趣的是,观察皮质醇是否不仅可以延长人类的睡眠状态,还可以迫使头发重新长成睡眠状态,易建联说。

最后,虽然头发通常会在静止状态下脱落,但尚不清楚为什么休眠的头发会从头皮上解脱。因此,除了防止头发生长之外,也许压力还会使头发从其位置松脱。但这是另一种探索机制。

尽管仍有许多问题有待解答,但这项小鼠研究的确提示了应力诱发的脱发的潜在解决方案,这一解决方案有一天可以在人们中进行探索。Hsu说:“我可以想象,如果将来能在人类中证实与GAS6途径相关的操纵,则可能具有潜力。” 她说,这项小鼠研究代表着开发这些治疗方法的“关键步骤”。

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