激活毛囊幹細胞生髮的新方法

加州大學洛杉磯分校(UCLA)的研究者發現了一種激活毛囊中幹細胞的新方法，藉此可使頭髮生長。這一由Heather Christofk和William Lowry主導的研究可能引出新的藥物，幫助促進由於激素失衡、壓力、老化或者化療等因素而禿頂之人的頭髮生長。

該研究已發表在自然細胞生物學雜誌上。

毛囊幹細胞是毛囊中壽數長久的細胞，位於皮膚中，能在人的一生中產生頭髮。它們是「休眠的」，一般處於未激活狀態，但在一個新的頭髮循環中會快速激活，新的頭髮由此長出。毛囊幹細胞的沉眠受到多種因素的調控。在某些情況下它們無法激活，就導致了脫髮。

credit: 煎蛋小編&畫師樂米張

在這一研究中，Christofk和Lowry發現毛囊幹細胞的代謝與皮膚中其他細胞不同。細胞代謝包括細胞分裂所需的營養物質的分解、製造能量以及對環境響應。代謝過程利用酶改變這些營養物，產生「代謝產物」。隨著毛囊幹細胞消耗血液中的葡萄糖這一營養物質，它們就會產生一種名為丙酮酸鹽的代謝產物。細胞要麼將丙酮酸鹽輸送到產生能量的線粒體，要麼將丙酮酸鹽轉換為另一種名為乳酸的代謝產物。

生物化學和分子與醫用藥理學副教授Christofk說道：「我們對毛囊幹細胞代謝的觀測促使我們檢查基因上減小丙酮酸鹽進入線粒體的通道是否能迫使毛囊幹細胞產生更多的乳酸，以及這樣是否就能激活細胞更迅速地生髮。」

研究團隊首先從基因上阻斷了小鼠的乳酸產生，發現這阻止了毛囊幹細胞的激活。反過來，他們與猶他大學的Rutter實驗室合作，基因上增加了小鼠中乳酸的產生，發現這樣加快了毛囊幹細胞的激活，增加了頭髮循環。

分子、細胞以及發育生物學教授Lowry說道：「此前沒人知道增加或減少乳酸會對毛囊幹細胞產生影響。我們一旦知道了改變小鼠的乳酸生成如何影響毛髮生長，就知道了如何去尋找作用於皮膚的具有相同效果的潛在藥物。」

團隊鑒定了兩種作用於小鼠皮膚的藥物，這兩種藥物以截然不同的方式影響毛囊幹細胞，促進乳酸產生。第一種藥物名為RCGD423，激活了一種名為JAK-Stat分子信號路徑，這一路徑會從細胞外傳輸信息到細胞核中。研究表明JAK-Stat的激活會增加乳酸的產生，從而驅使毛囊幹細胞激活，更快地生髮。另一種藥物名為UK5099，會阻斷丙酮酸鹽進入線粒體，於是迫使毛囊幹細胞產生乳酸，加速小鼠毛髮生長。

研究第一作者、Lowry實驗室的實習醫師Aimee Flores說道：「通過這一研究，我們了解到了很多激活幹細胞的有趣方式。利用藥物刺激毛囊幹細胞來生髮這一想法很有前景，因為數百萬男性女性都面臨脫髮困境。我認為我們只是剛開始理解代謝在頭髮生長和幹細胞中所起的作用，我正在尋找這些新發現的可能應用。」

上述實驗只是臨床前測試，尚未用於人類，也未被食品和藥物管理局批准用於人類。

論文原文：doi:10.1038/ncb3575

本文譯自 medicalxpress，由譯者 CliffBao 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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