来源:科学媒介中心 

  牟庆璇    编译

  说起青年最关注的话题,肯定离不开肥胖和脱发。吃宵夜喝奶茶,贪图口舌一时的愉悦感,高脂饮食却导致体重增长越来越快,头发也变得越来越稀疏。

  关于肥胖和脱发之间的关系众说纷纭,近日,《自然》杂志发表了日本东京医科齿科大学西村荣美教授(Emi K。 Nishimura)团队的研究,首次揭示了高脂膳食导致的代谢紊乱会造成小鼠毛囊干细胞数量减少进而造成脱发的作用机制,这一发现将为研发治疗由该因素而导致脱发的药物提供重要依据。

  毛囊干细胞是生发的基础

  哺乳动物的毛发生长和再生有固定的周期——生长期(Anagen)、退化期(catagen)和停息期(telogen)。毛发的生长依赖毛囊,而毛囊的数量从出生的时候就已经确定了。

  对男性来说,全身大约遍布500万个毛囊单位,其中头皮部位约有10万个且随着年龄衰老逐渐减少如果一个毛囊完全萎缩或受伤消失,便永远不可能再长出毛发了就目前的技术来讲,所有号称能让毛囊重生的药物,都是不可信的。

  毛囊干细胞(hair follicle stem cell, HFSC)在毛囊发育和毛发生成中具有至关重要的作用,它位于毛囊隆突区,通常处在休眠状态,受到激活后会在新一轮生发周期中迅速活化分裂。毛囊干细胞属于成体干细胞,在任何时期都具有分化的活性,毛囊干细胞存在缺陷或者受到抑制时,就会出现脱发的现象。

  随着脱发问题越来越受到人们的重视和关心,科学家也开始关注毛囊干细胞,与毛囊干细胞活性相关的因素逐渐被发现,日本西村荣美教授团队首次报道了高脂饮食造成毛囊干细胞数量减少而导致脱发的机理。

  高脂摄入导致毛囊干细胞数量减少

  在实验初期,研究人员对不同年龄的小鼠模型进行高脂膳食(HFD)诱导和普通膳食喂养,同时对突变体小鼠肥胖模型也进行了相同的实验。结果发现,高脂膳食会导致各个年龄段的小鼠毛发减少,如果用脱毛处理刺激小鼠进入毛发再生循环,会加重这一现象。因此,研究人员认为,肥胖会导致小鼠脱发,且该现象与性别无关。高脂膳食条件下,雄性小鼠会在6个月出现掉毛现象,雌性小鼠是8个月。

  将脱发小鼠的毛囊染色后发现,毛囊干细胞所处的毛囊隆突部在肥胖和老年小鼠中出现了缺失。通过利用绿色荧光蛋白标记毛囊干细胞,研究人员发现,肥胖小鼠的毛囊干细胞已经离开了它们本来的位置,越来越接近皮肤表面。这样会使毛囊干细胞失去原来的分化功能,不会产生新的毛发,几轮毛发生长周期后,就会出现脱发现象。

  随后,研究人员利用微阵列分析等技术探究了高脂膳食对毛囊干细胞的影响,发现Col17a1、NFATC1、音猬因子(Sonic hedgehog,SHH)等基因在肥胖小鼠的毛囊干细胞中出现了显著下调,其他实验结果也再次验证了 SHH 的表达水平下降。在此前的研究中,SHH 被认为与毛囊的发育以及周期性再生有关,因此,研究人员认为肥胖是通过抑制 SHH 信号通路导致了脱发。

  高脂膳食导致脱发的靶点——SHH通路

  为了进一步验证 SHH 是肥胖导致脱发的靶点,研究人员通过遗传操作,在小鼠的毛囊干细胞中特异性抑制了 SHH 通路。结果显示,仅仅1周后,小鼠的毛囊干细胞开始减少;1个月的时间,小鼠背部就出现肉眼可见的脱发。

  进一步研究发现,高脂膳食对SHH信号通路的抑制作用主要是过激活IL-1R在内的多个炎症通路,进而导致了毛囊干细胞中出现一定程度的氧化损伤和脂质代谢异常。研究人员通过转基因技术和激活剂激活了肥胖小鼠毛囊干细胞中的SHH通路,此前的脱发现象得到了明显改善,进一步证明SHH通路对于毛囊干细胞在毛发生长周期的核心作用。

  该论文将小鼠作为模型,人类的肥胖—发机理可能不尽如此,脂饮食导致的肥胖可能会增加脱发险,仅仅是几轮毛发生长周期,毛囊干细胞的数量就会大大减少,在源头上杜绝了生发的可能。可能有人会说,只要服用能够激活SHH通路的药物,就可以减少高脂膳食带来的伤害。但是,代谢通路是平衡的,长期服用药物带来的影响又该如何评估呢?

  由此看来,合理膳食是最佳且最快的解决方案。当然,造成脱发的原因并非只有肥胖,压力大、熬夜、遗传因素都可能导致脱发,各位被脱发折磨的朋友请尽早改变作息习惯,必要时也要尽快就医哦。

  参考文献:

  Obesity accelerates hair thinning by stem cell-centric converging mechanisms。 Nature。 

  https://www.cnhealthcare.com/articlewm/20210627/content-1236841.html

  https://www.cnhealthcare.com/articlewm/20201208/content-1170076.html


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