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TUhjnbcbe - 2025/1/13 4:32:00

导读:你知道吗?免疫系统竟然会攻击毛囊导致脱发。而科学家们从中发现一个意想不到的分子靶点,揭示了调节性免疫细胞的促再生机制。

所谓“聪明绝顶”,脑力劳动者比普通人更容易“头秃”已经成为一种刻板的社会印象了。

比如经常被大家调侃“发量与科研成就成反比”的普朗克——

马克斯普朗克(量子论奠基人,年诺贝尔物理学奖)

为了保护大家的发际线,科研人员一直在研究彻底解决脱发问题的方法。

近期,美国索尔克生物研究所的科学家在研究过度免疫反应导致脱发的时候有了一个意想不到的发现。

该研究结果于年6月23日发表在《自然免疫学》上,描述了调节性T细胞如何利用激素作为信使与干细胞相互作用,以产生新的毛囊,促使头发生长。

好端端的,免疫系统为什么会攻击我们的毛囊?

首先,我们还是要先简单了解一下头发生长的过程,只有知道头发是怎么长的,才能更好地理解头发是怎么掉的。

其实头发是反复生长的。

人类毛发的生长、替换并非连续不断的,而是呈周期性进行,通常被分为生长期、退行期、休止期三个阶段。

生长期:毛囊活跃生长的时期,可能持续数周甚至许多年。这期间,毛囊中的毛母细胞经过剧烈的有丝分裂和分化,并向远端移动形成毛发纤维,及周围的内根鞘和外根鞘的内层。

退行期:当上皮细胞停止分裂后,毛囊进入退行期。退行期一般为2-4周,这时毛干的近端角质化形成球状结构,最终脱落,而毛囊的下部也会因为细胞凋亡而消失。

休止期:休止期标志着毛囊消失,头发的休止期一般为3-4个月。

而且人头发的毛囊独立进行周期性变化。这意味可能A毛囊还在休止期,但它隔壁的B毛囊却处于生长期。

(A)生长期发根被较长的根鞘包裹;(B)休止期发根呈棒状且没有根鞘保护

毛母细胞(hairmatrixcell)是毛囊干细胞向终末分化细胞分化过程中的重要过渡细胞。

它在生长期分裂和繁殖速度极为活跃,虽然目的是为了加快毛发的生长,但是这和癌细胞的快速分裂非常相似,自然就容易引来癌细胞的死对头——免疫细胞。

不过,正常情况下,毛囊享有免疫豁免(immuneprivilege)权。在毛囊周围分布着各种各样的免疫抑制蛋白,控制免疫细胞不要随便闯进来攻击里面细胞。

如果毛囊的免疫豁免由于各种各样的因素被打破了,杀伤性免疫细胞比如T细胞、NK细胞就会把毛母细胞当做癌细胞一样攻击。

毛发就会在免疫细胞攻击下提早结束生长,并自行脱落。

这就是最常见的非瘢痕性脱发——斑秃。

既然找到了脱发的原因,那么是不是只要调控免疫反应就能治疗脱发?

Treg细胞(regulatoryTcell),又被称为调节性T细胞,是一类专门负责调节机体免疫反应的免疫细胞,对维持自身耐受和限制免疫反应过度起着重要作用。

研究人员称,长期以来,人们一直在研究Treg细胞是如何减少自身免疫性疾病(例如多发性硬化症,克罗恩病和哮喘)中的过度免疫反应。而在本次研究中,他们致力于探索Treg细胞和毛囊干细胞之间发生了什么,使得头发脱落或再生。

他们首先给正常小鼠脱毛,并观察到小鼠脱毛区分泌的糖皮质激素水平增高,同时脱毛区中的Treg细胞高表达糖皮质激素受体,而小鼠血液中的糖皮质激素水平不变。

这些结果提示Treg细胞与毛囊干细胞之间可能存在与糖皮质激素相关的某种信号通路,在促进毛发再生过程中发挥重要的作用。

然后他们将小鼠Treg细胞上的糖皮质激素受体敲除(GRcKO),切断Treg细胞和糖皮质激素之间的直接联系,然后给GRcKO小鼠背部脱毛。

在脱毛后第15天,正常小鼠背部毛发就已经“春风吹又生”,而GRcKO小鼠毛发只长了不到20%。

脱毛后15天,两组小鼠毛发再生情况

进一步分析发现,脱毛后正常小鼠毛囊干细胞迅速从休眠状态激活,细胞增殖、分化基因表达上升,Ki67、EdU染色增加标志着毛囊干细胞开始分裂,毛囊由休止期进入到生发期。

而脱毛后的GRcKO小鼠,增殖的毛囊干细胞寥寥无几。

研究人员分析证实,毛发生长的关键在于糖皮质激素受体在Treg细胞内诱导产生蛋白质TGF-β3的机制。并且,敲除糖皮质激素受体并不影响Treg细胞的免疫平衡功能。

也就是说,Treg细胞能分泌TGF-β3蛋白促进组织再生,且该途径是完全独立的。

在进一步的验证实验中,研究人员向正常小鼠脱毛区注射TGF-β3中和抗体,正常小鼠脱毛区的注射部位也变得像GRcKO小鼠一样寸草不生;而如果向GRcKO小鼠脱毛区注射TGF-β3,就能看到GRcKO小鼠脱毛区注射部位沙漠变绿洲。

“在急性脱发病例中,免疫细胞攻击皮肤组织,导致脱发。通常的补救措施是使用糖皮质激素来抑制皮肤中的免疫反应,这样它们就不会继续攻击毛囊,“该研究的通讯作者郑页说。

在大家都以为糖皮质激素协同Treg细胞共同发挥抑制免疫作用时,这项研究非常清晰地揭示了Treg细胞除了具备免疫调节功能,还具有再生功能,可以直接调控毛囊干细胞的增殖以及分化,促进损伤毛囊修复。

研究人员计划继续研究其他损伤模型,并从受伤组织中分离出Treg细胞,以监测TGF-β3和其他生长因子水平的增加。目前,他们已经发现Treg细胞生产TGF-β3蛋白调控组织干细胞的现象也存在于受伤的肌肉或心脏组织中。

总结:

一直以来,Treg细胞被认为是治疗自身免疫性疾病和炎症性疾病的理想工具。而此次新发现清晰地揭示了Treg细胞与组织干细胞的增殖分化存在密切联系。展望未来,这项研究有望为脱发的发病机制以及临床上的治疗带来新的思路。

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