Nature：肥胖真的引起脱发！科学家找到引起脱发的关键干细胞机制

作为生长毛发的微型上皮器官，毛囊随着衰老而变小，毛囊干细胞（HFSCs）耗竭而引起脱发。每一个毛囊内几乎均存在一群毛囊干细胞，这些干细胞会分化形成毛发。

理论上只要存在毛囊干细胞就不会秃头，但是最近研究发现脱发人群的脱发区仍然存在毛囊干细胞，但这些干细胞并不能工作，处于休眠状态。

尽管肥胖被认为是雄激素性脱发的危险因素，但对于其具体机制未知。

2021年6月23日东京医科齿科大学Emi K. Nishimura研究团队在Nature杂志上发表文章揭示了肥胖引起脱发的干细胞机制。

该研究团队在2019年发现损伤状态下皮肤中的COL17A1表达减少，引起皮肤的衰老。COL17A1敲除小鼠皮肤更容易衰老，伤口愈合能力下降。他们进一步发现Y27632和罗布麻宁两种化合物能够在体内促进COL17A1的表达，减缓皮肤衰老。

肥胖引起小鼠毛发脱落

研究人员发现在20月龄正常饮食的老年小鼠并不存在脱发现象，但是连续1周的高脂饮食引起的肥胖老年小鼠则明显出现脱发。此外，2月龄的成年小鼠在经过近10周的高脂饮食后其小鼠也出现明显的毛发减少。

衰老和高脂饮食引起毛囊数量减少

他们还发现衰老小鼠确实存在明显的毛囊数量减少，而高脂饮食引起的肥胖也能够引起这种毛囊减少。免疫荧光实验发现高脂饮食后隆突区和基底细胞处的毛囊干细胞数量减少。

毛囊干细胞谱系发现正常饮食的小鼠的毛囊干细胞定位于毛囊外根鞘的隆突区，其中部分分化成毛干。但是在经过3个月高脂饮食后隆突区的毛囊干细胞数量明显减少，其分化形成的子代细胞迁移到靠近皮肤的地方。这就表明高脂饮食引起的代谢应激能够引起毛囊干细胞向毛囊的上部分分化。

为了进一步找到高脂饮食对毛囊干细胞命运调控的作用机制，他们通过单细胞测序发现调控毛囊干细胞自我更新和衰老的分子Col17a1在衰老小鼠中表达降低，但在肥胖小鼠中并未发生变化。这就表明老年后脱发和肥胖引起脱发的机制可能不一样。

MAPK 和 SHH信号（sonic hedgehog通路，调控细胞增殖和细胞分化）通路在肥胖小鼠的毛囊干细胞中下调，而SHH信号在毛囊生长期也被抑制了。

通过工具小鼠特异性抑制毛囊干细胞中的SHH信号后，这种小鼠出现明显的毛发减少，毛囊干细胞命运分化障碍，类似于肥胖小鼠对毛发的影响。

分子生物学实验发现肥胖小鼠毛囊干细胞的白介素 1β(IL1β)、氧化损伤标志物的表达均增加。此外，长期高脂饮食后小鼠毛囊干细胞中的脂滴异常富集。

IL-1β、IL-6、脂质混合物或 过氧化氢均能抑制毛囊干细胞中的SHH信号。表明这些炎症信号因子和氧化应激抑制毛囊干细胞 中的 SHH 信号。

特异性激活SHH阻止肥胖引起的脱发

他们进一步通过工具小鼠在高脂饮食期间特异性激活SHH信号后能够明显抑制肥胖引起的脱发。此外，在经过一周激活 SHH 信号的小分子药物处理后，也能够有效治疗肥胖引起的脱发。这些结果表明高脂饮食引起的SHH信号障碍是引起脱发的关键机制。

总的来说，本文发现肥胖引起的毛囊干细胞炎症信号的异常激活后进一步抑制了调控干细胞增殖分化的SHH 信号，加速毛囊缩小，毛发丢失

原始出处：

Morinaga， H.， Mohri， Y.， Grachtchouk， M. et al. Obesity accelerates hair thinning by stem cell-centric converging mechanisms. Nature (2021). https：//doi.org/10.1038/s41586-021-03624-x.