今日《自然》：白发变黑有希望了！新研究发现了逆转白发的“开关”
头发变白是衰老最早的迹象之一，而且通常头发变白后很难自然逆转。不过，顶尖学术期刊《自然》最新上线的一篇研究论文，带来了预防头发变白、甚至是将白发逆转为黑发的希望！
由纽约大学格罗斯曼医学院（NYU Grossman School of Medicine）领衔的研究团队发现，控制毛发颜色的干细胞，在毛囊中有一种过去不为人知的特殊移动能力，可是随着年龄增长，这种干细胞会被“堵”住无法移动。这一发现不仅解释了为什么毛发会随着衰老而变白，还提出了让白发恢复颜色的潜在思路：设法疏通“堵”住的细胞。
这种干细胞叫黑色素细胞干细胞（简称McSC），决定头发颜色的黑色素细胞就来源于它们。McSC和其他干细胞一样可以持续自我扩增。当它们在毛囊中获得足够的信号刺激（例如Wnt信号），会从原始的干细胞状态向成熟状态转变，分化产生成熟的黑色素细胞，制造色素蛋白，给新生的毛发带来颜色。
▲控制发色的干细胞（粉色所示）需要在毛囊底部的毛基质位置被信号蛋白激活，才能分化发育为生产色素的状态（右）（图片来源：参考资料[1]）
研究者利用先进的三维成像等技术，长时间追踪观察了小鼠单个毛囊中的McSC，发现在正常的毛发生长周期中，这种细胞在毛囊区间会有规律地上下移动。而这种位置的变化非常重要，因为它们接触到的影响其成熟度的外源蛋白信号就不一样了，于是McSC可以在干细胞和过渡扩增的中间状态之间丝滑切换。相比之下，构成毛囊本身的干细胞就没有这种来回移动的模式，而是只会在成熟时沿一个方向移动，且不会再退回到原始干细胞状态。
然而，随着毛发一次次地老化、脱落、再生长，McSC数量越来越多，最后被堵在了毛囊的隆突区（bulge）。
▲McSC产生黑色素细胞的循环：在毛发的生长周期中，McSC上下移动，其位置决定了自我更新和成熟分化（图片来源：参考资料[2]）
这下尴尬了：滞留的McSC不能进一步发育成熟为过渡扩增的中间状态，也不能返回到最初的毛基质（hair germ）位置。由于McSC在隆突区能接收到的信号蛋白Wnt很少，只有毛基质位置的几万亿分之一，因此无法生成黑色素细胞。结果就是，当毛囊继续生长，新长出来的毛发变成灰白色的了。
研究人员在小鼠身上开展了一组实验，通过拔毛和强制再生加速毛囊提前老化。结果他们观察到，毛囊隆突区的McSC含量从拔毛前的15%作用增加到50%。而这些细胞无法再生，产生不了制造色素的黑色素细胞，可以看到小鼠年纪轻轻就满身花白毛发。
▲拔毛强制老化导致堵在毛囊隆突区的McSC增多，小鼠毛发变白（图片来源：参考资料[1]）
研究者指出，人和小鼠普遍都会随着衰老而毛发褪色、变白，其原因可能就是McSC丧失了来回移动和变化的能力。人类很可能和小鼠共享类似的机制，人类的McSC可能也在同样的固定位置来回移动。"这些发现表明，McSC的运动和可逆分化是保持毛发健康亮泽的关键。"论文通讯作者Mayumi Ito教授说。
▲人的悲欢并不相通：有的人头发没白，已经没了；有的人头发还在，却都白了（图片来源：123RF）
研究团队表示，他们已计划研究恢复McSCs的运动能力或将它们物理性地移回生产黑色素细胞的毛基质，测试是否可以让白发重新变回黑发。我们拭目以待研究人员的新成果！
参考资料：
[1] Qi Sun et al., (2023) Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05960-6
[2] Carlos Galvan & William E. Lowry (2023) Yo-yoing stem cells defy differentiation dogma. Nature Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-00918-0
[3] Study links “stuck” stem cells to hair turning gray. Retrieved Apr. 19, 2023 from https://www.eurekalert.org/news-releases/986164
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