壓力性掉髮可能有解,科學家找到因壓力抑制毛髮生長機制

作者 | 發布日期 2021 年 04 月 24 日 0:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


長期處於壓力之下被認為是落髮的原因之一,但壓力究竟如何影響毛囊幹細胞調控始終不太清楚。近日由美國哈佛幹細胞研究所(Harvard Stem Cell Institute, HSCI)的研究者 Choi 和研究團隊發表於《自然》(Nature)的研究在小鼠身上解開了兩者之間的關係。研究發現壓力產生的賀爾蒙會抑制小鼠皮膚上毛囊幹細胞的活化,但只要阻擋該訊息傳遞機制就能夠重新活化毛髮生長。

毛髮的生長循環分為三個階段:生長期(anagen)、退行期(catagen)與休止期(telogen)。生長期時毛囊會不斷的生出毛幹,到退行期時毛髮會停止生長且根部毛囊萎縮,但毛髮(也稱棍狀毛,club hair)仍停留在原處。最後在休止期時毛髮或許能夠維持一些時間但最後仍會脫落。當人處於壓力下,許多毛囊便會提早進入永久休止期,毛髮也會快速脫落。

毛囊幹細胞(Hair-follicle stem cells,HFSCs)位於毛囊上方的凸部中(bulge),能夠接受外部與內部的訊息並調節毛髮生長,在生髮過程中扮演重要的角色。當毛囊處於休止期時,毛囊幹細胞也會停止活動不會進行分裂。但當毛髮開始進入生長期,毛囊幹細胞開始分裂並產生前驅細胞,前驅細胞會接著進行一連串的分化產生毛囊的各層結構,最終形成我們所看到的毛髮的毛幹(hair shaft)結構。

環境與身體狀態如何改變毛囊幹細胞的活性

早在超過三十年前科學家就在毛囊上方的凸部中發現了毛囊幹細胞,並在其中找到許多能夠控制細胞的休眠與分化的基因調控因子和訊息傳遞蛋白質。這些調控因子大多由毛囊幹細胞或其周圍包含真皮乳頭細胞(dermal papilla cells)在內的鄰近細胞所產生。

為了解環境與身體狀態如何改變毛囊幹細胞的活性,研究團隊首先著手研究腎上腺與毛髮生成的關聯。腎上腺能夠調控體內壓力相關激素,是內分泌系統很重要的一環。研究團隊在實驗設計中去除了小鼠的腎上腺,發現去除腎上腺的小鼠毛囊休止期變短,處於生長狀態下的毛囊數量比一般小鼠高出了約三倍。除此之外,對失去腎上腺的小鼠注射腎上腺皮質酮(corticosterone)能夠回覆其毛囊生長週期。當研究者對正常小鼠施加輕微的壓力源,牠們體內皮質酮上升的同時也伴隨著毛髮生長趨緩,顯示處於長期壓力時所分泌的腎上腺皮質酮會抑制毛髮生長。

為了進一步研究哪些細胞會對於皮質酮有所反應,研究團隊接著對皮膚中各種細胞上的皮質酮受體分別做剔除,進而發現當真皮乳頭細胞失去皮質酮受體時毛髮生長便不會被抑制;而毛囊幹細胞自身少了皮質酮受體並不會對毛髮生長有影響。顯示毛囊幹細胞本身並非直接受到賀爾蒙影響,真皮乳頭細胞才是皮質酮影響毛髮生長的關鍵。

研究團隊接著檢測真皮乳頭細胞內的 mRNA 表現,藉此分析細胞內基因與蛋白質的表現,進而發現其中 GAS6 蛋白質(growth arrest-specific 6)可能是細胞內訊息傳遞的關鍵。研究者更利用腺病毒載體將表現 GAS6 的基因送入細胞使細胞內產生 GAS6 蛋白質,結果發現不但能夠刺激正常小鼠毛髮生長,就連處在長期壓力下或服用皮質酮的小鼠毛髮生長都能被重新回復。

研究團隊也發現毛囊幹細胞上一種被稱為 AXL 蛋白質的 GAS6 受體能夠在接收到訊號之後刺激細胞進行分裂。也就是說當體內因為長期壓力產生皮質酮後,皮質酮會使真皮乳頭細胞內的 GAS6 下降,進而抑制毛髮生長。但只要讓 GAS6 在真皮細胞內持續表現,就能夠緩解壓力抑制毛髮生長的現象。

人類皮質醇訊息傳遞是否有跡可循

研究團隊在小鼠上進行研究已經獲得了很不錯的成果,找到了治療壓力掉髮問題的可能方式。但是要將這些發現進一步運用在人身上仍需要未來更多研究才能夠確立。雖然一般認為齧齒動物的皮質酮相當於人類的皮質醇(cortisol),但人類皮質醇訊息傳遞是否也遵循類似模式仍不清楚。研究團隊也將會繼續研究人類 GAS6 功能表現在毛髮生長循環中的角色。

小鼠和人類的毛髮生長循環週期並不相同。成年的小鼠的毛囊大多處於休止期,但人類只有 10% 的毛囊在休止期。人類頭皮中約有 90% 毛囊細胞正是處於生長期,研究團隊發現小鼠皮質酮是透過抑制 GAS6 表現延長毛囊休止期,但尚未了解其對於生長期影響。長期壓力是如何導致人類毛囊由生長期提早進入休止期也仍是未來需要進一步研究的部分。

雖然壓力導致的落髮通常發生於休止期,但休止期變長是否會影響頭髮的附著力仍是未知。小鼠和人類的毛髮在休止期脫落時通常都會刺激新一輪的毛髮生長,因此壓力導致的落髮可能同時降低毛髮的附著力也抑制毛囊新一輪生長。

壓力抑制毛髮生長的分子機制

研究團隊發現 GAS6 能夠刺激毛囊幹細胞內許多與細胞分裂相關的基因表現,但此訊息傳遞路徑與先前已知的機制並不重複,意味著研究團隊可能發現了一個先前尚未被發現的機制,能夠刺激毛囊幹細胞分裂並活化。但老化皮膚中的前驅細胞經常帶有 DNA 突變,有些甚至會造成皮膚癌。因此在研究讓 GAS6 表現時必須特別留意是否會導致帶有突變的毛囊幹細胞因此開始分裂並造成腫瘤生成。

研究團隊目前所發現壓力抑制毛髮生長的分子機制雖然僅是第一步,但是在小鼠身上已經取得令人期待的成果。現代人生活無疑是處於壓力之中的,但或許日後壓力導致的髮量減少問題能夠發展出有效的解決方式,讓人們至少不需要因為落髮而增加更多煩惱。

(首圖來源:pixabay

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