Nature期刊2020年度十大科學發現中,哈佛的張兵博士憑藉『壓力使頭髮變白』這一研究上榜。這也解開了為何歷史人物或是重要政治人物,常有一夜白頭的答案。至於壓力導致異常掉髮的說法,也是我們認為理所當然,但卻始終找不出原因,畢竟壓力是很難量化的,有時很具體,但有時卻很抽象。2021年3月,Nature期刊的文章,給了我們一個可能答案,到底壓力是如何導致掉髮的。
 
原文出處
NEWS AND VIEWS 31 MARCH 2021
A stress hormone has been found to signal through skin cells to repress the activation of hair-follicle stem cells in mice. When this signalling is blocked, hair growth is stimulated. Stressed humans, watch out.
 
文章摘要:
約有四分之一感染COVID-19的人,在症狀發作後的六個月出現脫髮的情況,這可能是由於受到感染和身體恢復帶來的折磨,導致的全身性休克。一直以來,我們都認為慢性壓力與脫髮是有關連的,但是將壓力與毛囊幹細胞功能障礙聯繫起來的潛在機制尚不清楚。Choi等人在《自然》中撰文,以小鼠為實驗對象展開研究。
上圖:皮質酮抑制GAS6控制毛囊幹細胞的靜止
 
頭髮的生長經曆三個階段:生長期,退化期(靜止期)和休止期。在毛髮生長過程中,毛囊不斷推出新的髮幹。在退化期,頭髮生長停止並且毛囊的下部收縮,但頭髮仍保持在原來的位子。等到了休止期,這些保持休眠狀態的退化期頭髮最終脫落。在嚴重的壓力下,許多毛囊會過早進入毛髮退化期,頭髮會迅速脫落。
 
毛囊幹細胞(HFSC)位於毛囊的一個稱為隆起的區域。這些細胞在頭髮生長中扮演至關重要的作用。例如,休止期期間,HFSCs被保持在靜止狀態,因此不分裂。當在下一個生長期開始毛髮生長時,指示HFSC分裂並產生祖細胞。然後,這些祖細胞開始分化過程,產生幾層毛囊,最終形成毛幹。但是,諸如慢性壓力之類的全身性疾病如何影響HFSCs的活性尚不完全清楚。
 
為了回答這個問題,Sekyu Choi及其同事首先通過外科手術將其從小鼠身上移除腎上腺,從而測試了腎上腺在調節毛髮生長中的作用。腎上腺產生壓力荷爾蒙並構成重要的內分泌器官。通過餵養小鼠皮質酮(一種通常由動物的腎上腺產生的壓力荷爾蒙),者能夠抑制這種頻繁的毛髮生長並恢復正常的毛髮循環。有趣的是,當他們意外地對正常小鼠施加各種輕度壓力達九週之久時,他們發現皮質酮水平升高,同時毛髮生長減少。
 
皮質酮從哪裡來?根據研究,無論是生理上的增加、還是感知到壓力、或者衰老,都會增加體內皮質酮的含量。不過,皮質酮並不會直接影響HFSC。HFSC如何感覺皮質酮?研究發現,是真皮乳頭在信號傳遞中起著至關重要的作用。
 
皮質酮雖不會直接影響毛囊幹細胞。但它會減少一種介質的表達,來間接抑制毛囊幹細胞的生長。這種被減少的介質,是一種名叫長停滯特異性蛋白質6,(簡稱為GAS6)的蛋白質。
 
科學家們通過對作為蛋白質複製模板的信使RNA進行分析、以及大量對比實驗,最終鎖定了它。正是它,把激活信號傳遞給了毛囊幹細胞,從而觸發了細胞分裂相關基因的表達,使毛囊幹細胞增殖,頭髮也隨之生長。
 
 
上圖:小壓力影響小鼠的毛髮生長
 a,頭髮是由毛囊幹細胞(HFSC)產生的,它們被認為在毛髮生長的“靜止”階段(稱為telogen)中駐留在毛囊的突出和發芽區域。HFSC由鄰近的真皮乳頭(DP)細胞支持。崔等。2已在小鼠中發現一種調節毛髮生長的途徑,以響應壓力。
b,慢性壓力讓小鼠產生皮質酮。皮質酮與DP細胞上的糖皮質激素受體蛋白結合,從而導致Gas6受阻。GAS6蛋白通常會激活HFSC上的AXL受體蛋白。它的缺失意味著沒有激活信號傳遞給HFSC。休止期延長,因此頭髮不會生長。
c,當使用病毒載體將GAS6遞送到皮膚中時,它可以與HFSC上的AXL結合,從而觸發參與細胞分裂的基因的表達。HFSC繁殖,然後生長頭髮。
 
這些令人振奮的發現為探索治療慢性壓力引起的異常掉髮奠定了基礎。但是,在將此知識應用於人類之前,應仔細檢查幾個問題。首先,此為小鼠實驗,我們尚不知道皮質醇是否在人類中以類似的方式發出信號。其次,在小鼠和人類中,毛髮週期階段的持續時間是不同的,不確定慢性壓力甚至皮質醇是否同樣的影響人類頭髮周期。
 
第三,儘管在嚴重的壓力下毛髮脫落通常發生在毛髮休止期期間,但人們還不了解被延長的休止期如何導致毛囊的減少,最終導致脫髮。因為拔掉老鼠或人類的頭髮通常會刺激新一輪的毛髮生長。目前還不太清楚長期來講壓力是如何讓毛囊的固定性降低,最終引起大規模脫髮現象的。
 
最後,還有安全性問題。在老化的皮膚中,多數祖細胞都潛藏著DNA突變,其中惡性的突變可能會引發腫瘤。因此需要驗證,強制改變GAS6表達,是否會無意中釋放這些靜止、但潛在突變的毛囊幹細胞生長。
 
儘管還需要進一步的研究,Choi已通過控制真皮乳頭中GAS6的表達,發現了一種將腎上腺產生的應激激素與HFSCs激活聯繫起來的細胞和分子機制。而且,他們已經表明,即使在動物遭受慢性壓力的情況下,將GAS6注射入皮膚也可以重新啟動小鼠的毛髮生長。人類的現代生活不可避免地會感到壓力。但是也許有一天,至少可以通過添加一些GAS6來克服慢性壓力對頭髮的負面影響。
 
 
By iwanthair’s blog 董哥的家

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