Nature子刊｜科學家揭示激活幹細胞使頭髮生長的新途徑

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《轉》譯

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近日，美國加州大學洛杉磯分校Heather Christofk和William Lowry團隊發現了一種激活毛囊中幹細胞以使頭髮生長的新方法。基於這種方法，科學家可以開發新的藥物來促進禿髮或脫髮患者的頭髮生長，治療內分泌失衡，壓力，衰老或化療相關的脫髮症。

該研究對應文章則發表於最新上線的自然細胞生物學雜誌（Nature Cell Biology）。

毛囊幹細胞是毛囊中的長壽細胞，存在於人類頭皮中的腦囊幹細胞並在一個人的一生中不斷分裂分化以產生頭髮。通常情況下，這些毛囊幹細胞是「靜止的」，並沒有分裂與分化活性，但在新的頭髮生長發生期，這些毛囊幹細胞就會很快被激活。毛囊幹細胞的「靜止狀態」受許多因素調節，在某些情況下，毛囊幹細胞的激活異常會成為導致脫髮的主要原因。

在這項研究中，加利福尼亞大學洛杉磯分校再生醫學和幹細胞研究中心科學家發現毛囊幹細胞的一般代謝與皮膚其他區域的幹細胞大相徑庭。毛囊幹細胞從以丙酮酸作為葡萄糖的代謝產物並接著將丙酮酸轉化為乳酸。

「毛囊幹細胞的特殊葡萄糖代謝方式促使我們設計實現抑制了細胞中乳酸的產生，在這種情況下，我們便能夠進一步地研究這些乳酸對於頭髮生長的影響。」文章的作者表示。

研究人員首先在小鼠毛囊幹細胞中設計了與丙酮酸線粒體轉運途徑的抑制實驗，實驗結果顯示乳酸的含量上升可以促進毛囊幹細胞的活化。

「在此之前，沒有人知道乳酸的增加或減少會對毛囊幹細胞產生影響，在我們清楚地闡明了細胞中乳酸產生對頭髮生長的影響之後，我們就可以尋找並開發用於治療脫髮的新葯。」文章的作者表示。

目前，研究人員已經確定了兩種藥物，這兩種藥物可以以不同的方式影響毛囊幹細胞的代謝途徑以促進乳酸生產。第一種被稱為RCGD423的藥物可以激活毛囊幹細胞中的JAK-Stat細胞信號通路，將信息從細胞外部傳遞到細胞核以促進乳酸代謝相關酶的表達。研究表明，JAK-Stat通路的激活可以導致細胞中乳酸產量的增加，從而導致毛囊幹細胞的活化和毛髮的生長。另一種被稱為UK5099的藥物則可以阻斷丙酮酸進入線粒體，迫使毛囊幹細胞中乳酸的大量產生並加速了小鼠的毛髮生長。

目前，上述實驗藥物仍處於臨床前試驗中，並未通過完整的臨床試驗與FDA的認證。

參考資料：

Aimee Flores et al, Lactate dehydrogenase activity drives hair follicle stem cell activation, Nature Cell Biology (2017). DOI: 10.1038/ncb3575

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