eLIFE:科學家或找到「毛髮量」多少的根源
近日發表在《eLIFE》上的一篇論文報道,頭髮生長受一種生物信號機制調節,這可能是解決脫髮和毛髮過多問題的關鍵。
原來頭髮也像人一樣,會互相通信並協作,確保同伴都各就各位。這個過程受到一種分子信號機制調節,該機制調節各個皮膚位置的毛髮生長,確保不會形成禿塊,並指示身體的各個部位應該達到什麼樣的毛髮濃度。就像人類一樣,有的時候某些毛髮會與他人失去聯繫,這就會導致脫髮或者毛髮過多。
為了探究這個信號機制的秘密,由加州大學爾灣分校發育與細胞生物學助理教授Maksim Plikus和Qing Nie數學教授領導的的一個研究團隊使用毛髮稀疏的小鼠模型,對導致脫髮的原因進行了分析。
該研究重點關注Wnt信號通路(對胚胎髮育和再生有重要作用)和骨形成蛋白(BMP,抑制毛髮生長)之間的相互作用。過去的研究表明,Wnt和BMP之間的相互作用能夠調節身體特定部位的毛髮生長,但是尚未揭開這些區域是如何互相聯繫並調節毛髮生長的真相。
然而,用在實驗室中進行的實驗解釋複雜生物功能方面存在不足,比如全部皮膚的毛髮生長模式。研究團隊結合了Nie實驗室的數學模型和Plikus實驗室中皮膚研究經驗。他們發現,Wnt-BMP調節機制能夠指導身體任何部位的毛髮生長。
Plikus說:「就像兩個鄰國說的語言不同一樣,現在不明確背部皮膚是如何與腹部皮膚『交流』並協調毛髮生長的任務。我們發現,儘管背部和腹部皮膚有不同的信號『方言』,但是所有的毛髮都能夠利用類似的『辭彙』和『句子』以讓彼此理解。」
理解這種信號機制可以幫助理解人類毛髮生長異常的原因,並找到合適的解決辦法。比如,禿頂通常影響頭部的頂部和前部,但不影響後面。這可能是由於Wnt-BMP之間的通信中斷,導致每個毛囊獨立生長,從而出現混亂。
Plikus說:「如果脫髮區域和非脫髮區域之間的通信能夠恢復,毛髮生長信號就可以在頭部的皮膚之間交換,防止出現禿頂。」
Plikus補充說:「頭部皮膚的毛髮生長會出現缺乏,但是身體其他部位的毛髮(比如面部、手臂和腿)卻可能生長過度,甚至影響外觀。」
好消息是,可以通過藥物重新激活並調節這種機制。研究團隊還確定了什麼水平的Wnt-BMP信號能夠促進或抑制毛髮生長,提供了「優化Wnt-BMP等級的路線圖」來促進頭髮生長。這些發現還可以進一步幫助我們理解再生過程較快和較慢的區域如何與其他快速再生的組織(比如腸和骨髓)相協調。
Plikus補充說,這項發現表明,除了Wnt-BMP之外還存在其他的信號因素處理過多的毛髮生長,研究團隊下一步的工作就是確定並測試這個機制。
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