压力是怎样导致脱发和白发的？｜赛先生
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导读
虽然总体来说，脱发的主要原因还是在于遗传，蔡明老师口中的“爹秃秃一窝”虽是戏谑，却也相当能反映客观事实。不过作为高贵的人类，我们非常乐于探索与脱发相关的后天环境因素——譬如，其中压力因素的影响，在今天被大家探讨得最热闹。然而，压力与白发和脱发的研究中，究竟有哪些是实锤，哪些尚不清楚，本文将为您介绍。
你有否在狂赶论文的深夜落幕时揣测这场狂飙突进耗费的头发数量？你是否思量过白发魔女练霓裳一夜青丝成白发的科学原理？你可曾畅想过一个没有脱发扰攘的乌托邦？
如同Tony老师们经常对顾客们说的，头发，代表了个人形象，而在社畜文化欣欣向荣的当下，脱发和白发所代表的，也许更多。虽然总体来说，脱发的主要原因还是在于遗传，蔡明老师口中的“爹秃秃一窝”虽是戏谑，却也相当能反映客观事实。不过作为高贵的人类，我们非常乐于探索与脱发相关的后天环境因素——譬如，其中压力因素的影响，在今天被大家探讨得最热闹。然而，压力与白发和脱发的研究中，究竟有哪些是实锤，哪些尚不清楚，本文将为您介绍。
撰文 | 哔普星人
责编 | 黄宇翔 小赛
脱发，压力的多米诺
环境压力刺激下丘脑，下丘脑分泌CRH（促肾上腺皮质激素释放激素），CRH传递信号给腺垂体，腺垂体就分泌ACTH（促肾上腺皮质激素），ACTH一路直抵肾上腺皮质，后者接受命令，开始分泌皮质醇。皮质醇对于人体的血骨肉皮以及精气神的维持至关重要，如果环境压力过大导致血液当中的皮质醇水平过高，便如同碰到了第一块多米诺骨牌，什么高血压糖尿病，月经不调阳痿不举，情绪失控甚至精神变态，都可能随之而来。
HPA轴压力模型
以上这条以下丘脑-垂体-肾上腺为主干道的人体应激线路——HPA轴（Hypothalamus-Pituitary-Adrenal axis，简称HPA axis）于上世纪50年代成为主流理论，且沿用至今。而在三四十年代发现皮质醇，之后又发展完善HPA轴理论的菲利普·肖瓦特·亨奇、爱德华·卡尔文·肯德尔以及塔德乌什·赖希施泰因三人，也因此斩获1950年的诺贝尔生理学或医学奖。
时至今日，压力脱发的分子机制依然留有不少疑难点，不过该领域的科学家们在经过大量实验后，基于经典的HPA轴模型，给出了一个相对统一且合理的理论解释[3]。翻成大白话差不多是这样的：
人体脊椎当中的背根神经节含有这么两种物质：其一名为“物质-P”，英文唤作substance P，是一种神经肽；其二简称CGRP，中文全名叫“降钙素基因相关肽”。它俩与皮质醇存在着某种不干不净的关系——
如果人体皮质醇水平正常，那什么都好说；一旦它含量过高，物质-P和CGRP就很可能立马嗅到狂躁的气息，然后变得不安分，试图与同样因皮质醇含量过高而骚动不安的肾上腺素与去甲肾上腺素一起，参与到策反工作中。
策反谁呢？皮肤处的一大堆细胞和激素。
前文提及的CRH和ACTH激素并非下丘脑与腺垂体的专属，皮肤里也有它俩的可爱身影；假使物质-P等一干策反人员的操作成功了，那么包括CRH和ACTH在内的大量皮肤处的激素都会陷入紊乱。与此同时，那里的肥大细胞（mast cell）也会被迫进行脱颗粒（degranulation）。
肥大细胞含特定的胞质颗粒，里头有炎症介质。所谓的脱颗粒就是指这些炎症介质释放到胞外区域的过程。此过程的结果自然便是皮肤发生炎症。该炎症的名字叫神经性炎症（neurogenic inflammation），它会不留情面地开启辣手摧“发”之旅——如果发炎处皮肤是一片人类头皮的话。
当前关于压力脱发机制的主流理论模型
最开始证实这套压力脱发理论的生命体当然是实验室里的小鼠。来自柏林洪堡大学的佩特拉·阿克（Petra Arck）等人于2001年通过实验发现：
小鼠置于一种啮齿动物驱虫装置（rodent repellant device）发出的声波中，（频率300 Hz，间隔15 s每次），其皮肤毛囊里的凋亡细胞数量明显增加；
肥大细胞的脱颗粒以及随之而来的炎症也明显增加。
不过，通过对物质-P的人为调控，这些压力反应是可以得到缓解的。
此后的近20年时间里，不断有新实验印证并充实着阿克的发现。另外，大量相关性研究的证据（包括在阿克实验之前及之后进行的）也使压力脱发的理论体系足够完善。
2017年，来自意大利热那亚大学的阿尔弗雷多·雷博拉（Alfredo Rebora）做了项很奇特的研究。研究对象是一个50岁的头发尚存的高加索男人（高加索人种到了中年，每两个男人里就有一个存在雄激素性脱发问题），研究方式是统计他在31个月当中的头发脱落情况。
最后的结果显示：每当患者承受较大的精神压力，他的脱发量就会增加；岁月静好时，脱发量就少了。
沙特国王大学的加达·本·塞夫（Ghada A Bin Saif）于2018年针对529名医学生展开过一项调研：评估他们的压力状态与脱发情况。最终发现承受更大精神压力的学生以下5项指标更为糟糕：脱发数量，头皮屑，头皮瘙痒，头皮疣目，以及拔毛症（trichotillomania，一种拔毛的病态冲动）。
而就在最近的中国，虽然我们没有找到相关的医学研究数据，学生中的脱发却时常成为热议的话题，比如下面这条：
近期的热门微博截图
那个干掉了黑发的“杀手”
与秃头的科学解释比起来，对于白毛女一样的压力白发，相关研究明显要更充分一些。
此前大多数研究者推定压力导致的皮质酮分泌过量——一种与皮质醇类似的物质，或是自身免疫反应。不过今年一项刊载于《自然》（Nature）的研究推翻了这一主流观点，论文作者是来自哈佛大学的许雅捷团队。
他们对实验小鼠的皮质酮生成信号通路进行了抑制，接着施以环境压力，结果发现无法正常分泌皮质酮的小鼠依然在压力下产生了灰白色毛发——这就等于告诉我们皮质酮并非毛囊黑素干细胞消逝的诱因。
按照类似的套路，自身免疫反应这个可能也被排除了。
最终，去甲肾上腺素成了那个干掉黑素干细胞的杀手。研究团队发现，黑素干细胞会表达出β2-肾上腺素受体（β2 adrenergic receptor, β2AR），而能β2AR可以对去甲肾上腺素做出特定反应——如果它缺失了，压力引起的毛发白化就能被阻断。
不过，具备这种能力的去甲肾上腺素只能由交感神经系统（sympathetic nerve system, SNS）产生，肾上腺里分泌的不好使。
交感神经系统的一个重要职责是紧张性支配。机体面对紧急、高压情况，势必要做出战斗或逃跑的选择，无论选择什么，后面的一系列动作都仰仗SNS的紧急调配工作。
研究人员通过不给小鼠施加环境压力，却过度激活其SNS的方式，确定其与白发间的联系，最后发现来自SNS神经末梢的去甲肾上腺素含量增加会导致黑素干细胞的消解，从而生发灰白毛发；而日常生活中的动物交感神经势必会因为环境压力而过度分泌去甲肾上腺素。就此，这项研究也基本给出了靠谱的压力-白发理论模型。
毛囊处黑素干细胞在压力下的变化机制
另一个关键的补充信息是：小鼠某个身体区域的毛发灰白化程度，与该处交感神经的支配水平相关。颈部的激素分泌有多旺盛，那里就可以有多白；臀部的交感神经有多佛系，那里就能有多黑长直。一切都遵循“多劳多白，少劳少白”的原则。
那这些消逝的黑素干细胞去了哪里呢？许雅捷团队通过荧光蛋白标记追踪，发现黑素干细胞在高压或高水平去甲肾上腺素的刺激下，会大大加强增殖和分化活动；这些活动促使它们离开毛囊膨胀处，留下一片苍白。
为进一步验证此过程，他们人为抑制黑素干细胞的增殖，然后对小鼠施以压力，结果发现压力不会再诱发黑素干细胞的增殖、分化和迁移。
要拯救你的头发，也许可以试试受凉
虽然压力与脱发的研究看上去不如压力与白发的研究更深入，它却可能更具实用性。
压力会折损你头发的数量与色泽，寒冷却有望以头冷换取头秃。最近一项刊载于《细胞》（Cell ）的研究指出：寒冷不仅带来了鸡皮疙瘩，也以鸡皮疙瘩的形式刺激了小鼠的毛囊干细胞成功长毛。
具体过程是这样的：
小鼠皮肤处的交感神经与立毛肌有着“千丝万缕”的关系——前者如丝带如藤蔓，一圈圈一层层缠绕后者，神经与肌肉，就此形成了一个特殊的微环境，像极了爱情。这种关系带来的后果就是，当立毛肌因寒冷而变硬，依附其上的交感神经也会因此兴奋，开始分泌去甲肾上腺素。
毛囊干细胞、立毛肌、交感神经之间的微环境
这个过程似乎有点像前文的白发研究，但二者天差地别：白发研究里的小鼠交感神经位于其脊椎，所分泌的去甲肾上腺素长途奔袭皮肤处的毛囊，最终的结果就是逼迫黑素干细胞离开。但这项研究里的交感神经分布于皮肤处，且与毛囊干细胞直接相连，它所分泌的去甲肾上腺素会激活前者，而激活状态下的毛囊干细胞会不断增殖，转化为毛发。
论文作者尤莉亚·施瓦兹（Yulia Shwartz）等人将一组小鼠置于5摄氏度的寒冷环境中。小鼠们在2个小时后开始起鸡皮疙瘩；随着时间推移，它们的交感神经也进入了持续兴奋的状态，去甲肾上腺素的分泌量明显增加，激活的毛囊干细胞提前进入再生阶段。2周后，这些鸡皮小鼠相比30度温暖环境下的对照组小鼠，毛发明显更浓密。
施瓦兹表示：“通过此项研究我们看到，机体应对外界环境的温度变化，会产生两层反应：以鸡皮疙瘩的形式在短时间内调节体温，通过调动交感神经的活动促进毛发生长用以抵御长时间的寒冷。”
参考资料：
1.https://www.mastattack.org/2016/06/the-effects-of-cortisol-on-mast-cells-cortisol-and-hpa-axis-part-1-of-3/
2.https://military.wikia.org/wiki/Philip_Showalter_Hench
3.Neural mechanisms of hair growth control. J. Invest. Dermatol. Symp. Proc. 1997.
4.Indications for a 'brain-hair follicle axis (BHA)': inhibition of keratinocyte proliferation and up-regulation of keratinocyte apoptosis in telogen hair follicles by stress and substance P. FASEB J. 2001.
5.Chronic restraint stress inhibits hair growth via substance P mediated by reactive oxygen species in mice. PLoS One. 2013.
6.Acute stress-induced changes in follicular dermal papilla cells and mobilization of mast cells: Implications for hair growth. Annals of Dermatology. 2016.
7.Intermittent chronic telogen effluvium. Skin Appendage Disord. 2017.
8.Association of psychological stress with skin symptoms among medical students. Saudi Med J. 2018.
9.Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature. 2020.
10.Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells. Cell. 2020.
参考文献：
名画中“颜值担当”们的秘密｜赛先生
付巧妹：成为古遗传学家 在偶然与幸运之外｜赛先生
巴甫洛夫，俄罗斯生物学的绝唱｜赛先生
天眼看宇宙：从脉冲星到外星人 | 赛先生
背景简介：文章2020年8月13日发表于微信公众号 赛先生（压力是怎样导致脱发和白发的？），风云之声获授权转载。
责任编辑：杨娜