变废为宝！ Nature重磅针对令人“头秃”的问题：衰老色素细胞刺激毛发生长

我们通常认为衰老细胞不利于再生，当它们在身体组织中积累时，会驱动衰老进程，但近年来越来越多的研究发现衰老细胞也有着积极的一面。2022年8月发表在Nature子刊的一篇综述就提出细胞衰老在调节胚胎发育、伤口愈合、纤维化消退和肿瘤抑制等方面发挥着有益的生物学功能^[1]。这可能得益于衰老细胞及其分泌因子具有的干细胞特性，是长期组织维持和再生的关键必要条件。

2023年6月21日，美国加州大学 Maksim Plikus等人在 Nature 期刊发表了题为“Signalling by senescent melanocytes hyperactivates hair growth”的重磅研究论文^[2]。该研究发现真皮层的衰老黑素细胞集群驱动上皮毛发干细胞转变为活跃状态，并影响其转录组和分泌，有力地增强毛发的生长。而这种能力依赖于骨桥蛋白（SPP1）及其受体CD44之间的相互作用。这一发现可能会为最常见的脱发带来全新的疗法，同时确定了衰老细胞是再生性疾病的一个有吸引力的治疗前景。

脱发是一个困扰很多人的常见问题，国家卫健委发布的数据显示，我国有超过2.5亿人饱受脱发困扰，其中26-30岁是脱发的“高发”年龄段，这对于个人形象和心理健康造成极大影响。虽然目前还没有一个有效的方法可以帮助人们彻底摆脱脱发的困扰，但是科学家们对于脱发的研究，从未停止而且越来越重磅！毕竟正在搞研究的科研工作者们自身的发际线也是越来越高，能够一劳永逸的解决脱发问题也是广大科研工作者们的伟大梦想。

很不容易的是， Maksim Plikus团队在十几年来一直致力于毛发再生长的相关研究，并相继在2008年Nature^[3]、2011年 Science^[4]以及2022年 Cell 子刊^[5]等杂志发表一系列重大研究成果，针对令人“头秃”的问题提出了重要的研究靶点。

在这项最新的研究中， Maksim Plikus的研究团队重点关注了皮肤痣。我们日常生活中也会发现，黑痣上常常会生出毛发，表明这里的毛囊干细胞出现过度活跃状态（图1）。

图1. 皮肤痣中毛发生长的过度活化

进一步通过对毛囊干细胞过度激活、毛发过度生长的皮肤痣小鼠模型展开了研究。他们发现，这些皮肤痣积累了大量衰老色素细胞，这些会产生大量SPP1信号分子，SPP1与附近毛囊干细胞中的跨膜黏附糖蛋白CD44相互作用，可以激活毛囊干细胞，导致毛发旺盛生长。最后通过注射SPP1或使SPP1相关基因过表达，都可以促进小鼠的毛发生长。

图2. SPP1对毛发生长的影响取决于CD44

在文章的最后，作者列了一张机制图示意了皮肤痣衰老细胞诱导毛发生长的模型（图3）：组织干细胞-橙色（静止）和绿色（激活），正常的生态位细胞-蓝色，衰老细胞-紫色。衰老的黑色素细胞（紫色）的真皮集群分泌与衰老相关的分泌表型SASP因子（彩色的几何图形）（图3a）。SPP1（蓝色方块）是衰老的黑色素细胞的主要SASP因子，它通过CD44受体（黑色Y形）向邻近毛囊的上皮干细胞发出信号，诱导它们进入早熟期（绿色箭头）（图3a）。

第一作者兼共同通讯作者、UCI发育和细胞生物学专家，同时也是著名的华人学者Xiaojie Wang在接受采访时说^[6]：“我们的研究结果对衰老细胞和组织自身干细胞之间的关系提供了定性的新见解，并揭示了衰老细胞对毛囊干细胞的积极影响。随着我们了解更多，这些信息有可能被用来开发针对衰老细胞特性的新疗法，并治疗广泛的再生性疾病，包括常见的脱发。”

参考文献

1.Huang W, Hickson LJ, Eirin A, Kirkland JL, Lerman LO. Cellular senescence: the good, the bad and the unknown. Nat Rev Nephrol. 2022;18(10):611-627. doi:10.1038/s41581-022-00601-z;

2.Wang X, Ramos R, Phan AQ, et al. Signalling by senescent melanocytes hyperactivates hair growth. Nature. 2023;618(7966):808-817. doi:10.1038/s41586-023-06172-8;

3.Plikus MV, Mayer JA, de la Cruz D, et al. Cyclic dermal BMP signalling regulates stem cell activation during hair regeneration. Nature. 2008;451(7176):340-344. doi:10.1038/nature06457;

4.Festa E, Fretz J, Berry R, et al. Adipocyte lineage cells contribute to the skin stem cell niche to drive hair cycling. Cell. 2011;146(5):761-771. doi:10.1016/j.cell.2011.07.019;

5.Liu Y, Guerrero-Juarez CF, Xiao F, et al. Hedgehog signaling reprograms hair follicle niche fibroblasts to a hyper-activated state. Dev Cell. 2022;57(14):1758-1775.e7. doi:10.1016/j.devcel.2022.06.005;

6.https://phys.org/news/2023-06-reveal-molecular-mechanism-hair-growth.html