《自然》揭露：干细胞可能是预防白头发的新方法

随着经济的发展和人们生活节奏的加快，脱发和白发已日益成为公众所担心的问题，对于脱发问题而言，干细胞的作用机理已经在往期有比较详细的推送。那么问题来了，针对于白发问题，干细胞是否还能发挥作用呢？

最近，发表在“Nature”上的一篇影响因子（IF）为64.8分，名为“Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche “的新综述阐述了黑色素细胞干细胞（McSC）在头发颜色形成中的作用以及揭示了调节McSC流动性可能成为一种预防头发变白的新方法[1]。

在了解黑色素细胞干细胞如何让头发“上色”之前，让我们先对黑色素细胞干细胞有个大致的认识。

头发变黑主要是靠黑色素，我们今天要研究的“主角”McSC就是产生黑色素的重要来源之一。

如下图所示，McSC会根据毛发的不同生长周期表现出不同的生长形态。在毛囊休止期时，McSC主要分布于毛胚（HG）区和隆突（Bg）区；在毛囊生长初期时，McSC就会慢慢发育成熟为黑色素细胞，并慢慢往下迁移；在毛囊生长的中后期，这些黑色素细胞向下迁移到毛球（Hb）区中，在那里它们为头发产生黑色素。

△图片来自参考文献1

这里值得引起大家注意的是，MsSC与其他我们普遍认知中只能单向分化的干细胞不同，MsSC可以随着头发生长周期的循坏而脱分化再次进入干细胞状态。如下图所示，McSCs结束生长期进入早中退行期后开始往Bg区迁移，而进入退行晚期后MsSC的毛球结构消失，而到了休止期之后，大部分McSC又回到HG区保持干细胞状态。

△图片来自参考文献1

在对McSC系统在头发生长周期中的形态变化有了大致的了解之后，接下来让我们一起看看头发是怎么变白的以及怎么通过干细胞可以让“白发”变“青丝”。

Rabbani等人研究发现[2]，McSC在成熟过程中是需要Wnt信号通路的激活才能产生黑色素，而缺失Wnt信号则导致黑素细胞再生缺陷。而如下图所示，Wnt通路的蛋白在毛坯（HG）区的含量是要远远超过其在隆突（Bg）区的含量。

由此，我们可以猜想，白发的产生是否是因为在生长发育过程中，McSC无法迁移至HG区，大部分在Bg区聚集，下调Wnt信号通路的活性有关。

△图片来自参考文献2

为了印证这个猜想，研究者对大量的衰老毛囊进行分析，如下图所示，衰老毛囊中，McSC很明显的大量在Bg区被“卡住”，无法正常迁移至HG区完成分化成熟。McSCs虽然仍存在但却失去了分化迁移能力，也无法去分化回到“干细胞状态”。这样，我们的头发就会由黑变白。

△图片来自参考文献1

鉴于人类和小鼠头发灰白的发生率很高，研究人员研究了 HG McSC 分布的这种变化是否可能与衰老相关。为此，研究人员通过对小鼠在出生后第 21 天开始的每个毛发休止期进行重复脱毛实验来缩短毛发的生长周期，加速毛发的衰老速度。与之前的研究一致[3]，我们检测到HG中 的McSC显著损失，这在第七次毛囊休止期中的 HG 更加明显，正如预期的那样，这些小鼠的毛发变白了（如下图所示）。

△图片来自参考文献1

值得注意的是，老化的毛囊中的许多 McSC 已经改变了位置，并且分散到Bg处，而不是紧密聚集在 HG 区处。图像分析显示，老年毛囊中各个 McSC 之间的距离比年轻毛囊中的更大。

这些研究表明，McSC的可逆化及其的流性是保持头发颜色的重要因素，调节McSC流动性在不久的将来可能成为一种预防头发变白的新方法。

这项研究主要阐述了如何通过McSC对头发颜色起到一个调节作用以及相应机制，通过调节干细胞的流动性从而防止黑发变白发，这可能是一种引人注目的头发“焕新”方案，相较于传统的染发、植发而言更安全，更健康。随着科学技术的进一步发展，更多临床研究的开展，McSC很大概率会慢慢走进我们的视野，让我们一起期待更多有关于McSC的研究，也一同展望McSC更崭新的未来！

参考文献：

[1] Sun Q, Lee W, Hu H, Ogawa T, De Leon S, Katehis I, Lim CH, Takeo M, Cammer M, Taketo MM, Gay DL, Millar SE, Ito M. Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature. 2023 Apr;616(7958):774-782. doi: 10.1038/s41586-023-05960-6IF: 64.8 Q1 . Epub 2023 Apr 19. PMID: 37076619; PMCID: PMC10132989.

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37076619/

[2] Rabbani P, Takeo M, Chou W, Myung P, Bosenberg M, Chin L, Taketo MM, Ito M. Coordinated activation of Wnt in epithelial and melanocyte stem cells initiates pigmented hair regeneration. Cell. 2011 Jun 10;145(6):941-955. doi: 10.1016/j.cell.2011.05.004IF: 64.5 Q1 . PMID: 21663796; PMCID: PMC3962257.

链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3962257/

[3] Le L, Sirés-Campos J, Raposo G, Delevoye C, Marks MS. Melanosome Biogenesis in the Pigmentation of Mammalian Skin. Integr Comp Biol. 2021 Oct 14;61(4):1517-1545. doi: 10.1093/icb/icab078. PMID: 34021746; PMCID: PMC8516112.

链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34021746/