论脱发的基因基础并分享一份迟来的护发秘方 (在家也可做)
熬夜有三宝，泡面、热水、生发膏。今天你熬了吗？你的头发还好吗？一般认为脱发的原因是情绪焦虑和压力大，而实际上除此之外，也有遗传、环境和自身免疫因素的影响，十分复杂。
脱发可分为瘢痕与非瘢痕，非瘢痕性脱发包括男性型脱发（雄激素性脱发），女性型脱发，斑秃和休止期脱发；瘢痕性秃头是以炎症和随后的毛囊破坏为特征的病症，脱发不可逆，包括扁平苔藓，额叶纤维性脱发和盘状红斑狼疮。
本文只谈及常见的两种，雄性激素脱发 (Androgen alopecia)和斑秃 (alopecia areata)。
斑秃（AA）是身体任何部位的非瘢痕性毛发脱落，是一种慢性复发性、由T细胞介导的自身免疫疾病，通常表现为直径1-10cm的圆形或椭圆形脱发斑，病变区域光滑，数量不一。程度由轻到重分为：patchy AA, alopecia totalis (AT), 和alopecia universalis (AU) 。
斑秃危害性很重，尤其是在患者心理方面极易致郁。2018年8月份的一篇nature文章中，作者提出了一种新的无创斑秃 (AA)啮齿动物模型，可以避免皮肤或淋巴结细胞的转移，缩短了AA的病理实验时间，也更有利于研究。同时文章也证明活性炎症小体的先天免疫对于AA有着重要作用。
而在2019年1月份，有人使用来自GEO的数据，基于生物信息学分析，验证了表皮的异常发育和皮肤组织中的炎症反应在AA的发病机理中起重要作用，并且与BMP2，KRT和KRTAPs基因密切相关。GEO是当今最大、最全的公共基因数据资源库，包括基因的表达、突变、修饰等信息，涵盖几乎所有的疾病，且单个实验检测样品数目较多，是我们分析、学习的很好资源。
雄性激素脱发又叫脂溢性脱发，听名字大部分人可能要对号入座，其实正常人体代谢过程中，每天50-100根左右的头发会自然脱落，当连续两三个月出现大量脱发时，才可以担心做项目挺好的，就是头有点凉。
雄性激素脱发的特征在于进行性毛囊小型化，毛发直径、长度和沉淀色素会逐渐减少，是二氢睾酮（DHT）素对毛囊的再生抑制作用造成的，DHT由雄性激素的主要成分——睾酮转化而来，故由此得名。女性型脱发和它很形似，但特征是弥漫性脱发，保留额叶发线，且病因不明。
雄激素基因受体的Xq12基因座是与雄性激素脱发连锁的第一个基因座。在2018年12月 https://www.nature.com/articles/s41467-018-07862-y的一篇Nature communication文章中，Chloe X.Yap等基于全基因组关联技术 (genome-wide association studies, GWAS) 用456,419名男性和女性基因型估计了205,327欧洲男性的基因组关系矩阵，发现雄性激素脱发具有很强的遗传性和多基因性，其中26个X-染色体位点仅可以解释11.6%的遗传性，比常染色体上的少，解释了可能的部分X连锁，同时它还与青春早期多种性别限制标志物、骨矿物质密度增加和胰腺β细胞功能有合理的基因相关性。
b是常染色体GWAS的曼哈顿图，c是X染色体GWAS的曼哈顿图，展示了一种高效的贝叶斯混合模型方法——BLOT-LMN关联得到的校正p值，绿点是汇总数据联合多分析（COJO analysis）鉴定的26个GWAS SNP。 23号染色体是X染色体，PAR1染色体是拟常染色体 (pseudo-autosomal)区域 1。
染色体p22.31-q13.2区域的连锁不平衡（LD）图，含有COJO analysis得到的相关显著性X染色体SNP
常染色体和X染色体GWAS的p值的QQ图。这个图很翘啊，从log10P=3处开始分离，P-value越小分离程度越大，表明SNP位点与表型间存在较强的自然选择相关性。
关于脱发药物的应用，美国食品和药物管理局（FDA）批准两种药——非那雄胺和米诺地尔，但两种药在男性女性身上呈现一定的对于生殖系统的不良反应,因此关于脱发治疗也在不断更新，2018年9月发表于nature的Olfactory receptor OR2AT4 regulates human hair growth一文中声明人类毛囊和嗅觉receptor-dependent chemosensation有关，受体OR2AT4介导的信号传导可以维持毛囊生长，可以考虑将其作为脱发治疗的靶标。
传统中医作为东亚医疗保健的重要组成部分，也常用于治疗脱发，2018年，Jungtae LEEM等用关联规则挖掘（association rule mining ，ARM）确定了最常用的两种（何首乌+当归）或三种（何首乌+当归+川穹）草药组合，之后使用Python的networkx包做网络分析，根据草药对共现的频率，构建一个加权单向网络，权重值是“共现频率”，然后使用Louvain方法对加权图进行模块化分析。同时还在经络向性理论的基础上发现其与肝脏和肾脏经络有关。
春主生发，春应肝。春分已至，暖意将生，是不是可以从一碗自由的香椿炒蛋肝一下发量呢？
不过学习生信，远离实验也是护发的一个很好的方式。三天学到老司机们1-3年的知识和经验，回头慢慢消化。待到长发贯顶，你便王者归来。
易生信系列培训课程，扫码获取免费资料
更多阅读
后台回复“生信宝典福利第一波”或点击阅读原文获取教程合集
参考文献
斑秃部分：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6340232/；https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6104095/
毒理作用：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5347675/
脱发分类：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3149477/； https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5573125/
脱发治疗嗅觉受体的nature文章：https://www.nature.com/articles/s41467-018-05973-0
雄性激素脱发：https://www.nature.com/articles/s41467-018-07862-y
中药：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6030800/