如果說頭發(fā)是人的第二張臉，那么脫發(fā)等問題絕對是“歲月是把殺豬刀”的詮釋?？茖W家們也在想盡辦法解決“頭頂大事”的難題。近日兩篇關(guān)于脫發(fā)的研究值得關(guān)注，其中一篇是利用小分子抑制劑JAK喚醒沉睡的毛囊，另一篇則是3D打印毛囊工廠。
Cell子刊：研究發(fā)現(xiàn)毛囊休眠的細胞
由美國哥倫比亞大學Vagelos醫(yī)師和外科醫(yī)學院的Richard＆Mildred Rhodebeck皮膚病學教授Angela Christiano博士領(lǐng)導的團隊發(fā)現(xiàn)了以前未知的細胞——它們使小鼠毛囊處于靜止狀態(tài)，抑制這些細胞的活動可以重新喚醒毛囊。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Cell Stem Cell》雜志上。
在男性型和女性型禿發(fā)中，許多毛囊仍然存在但是處于休眠狀態(tài)。因此新藥研究多集中在尋找喚醒毛囊并誘導毛發(fā)生長上。此前有兩款藥物（非那雄胺和米諾地爾）用于禿頂治療，但它僅適用于男性。
Christiano和她的同事之前發(fā)現(xiàn)了一種名為JAK-STAT的新通路，活躍于靜息毛囊的干細胞，并能使毛囊處于休眠狀態(tài)。之前的研究證明，給小鼠皮膚應(yīng)用JAK抑制劑可以喚醒小鼠休眠的毛囊。
在最新的研究中，研究人員想要獲得使毛囊處于休眠狀態(tài)的詳細自然圖像過程，其中關(guān)鍵就是尋找控制毛囊中JAK通路活性的因素。
新藥重新喚醒休眠毛囊
研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的免疫相關(guān)細胞類型，它能產(chǎn)生一種被稱為“抑癌素M”的物質(zhì)，使毛囊處于休眠狀態(tài)。并通過單細胞測序技術(shù)，研究人員能夠在整個皮膚組織中對罕見免疫細胞亞群進行準確識別并精確定位。這些細胞與巨噬細胞最為相似——巨噬細胞是免疫系統(tǒng)的清道夫，研究小組發(fā)現(xiàn)它們與靜息毛囊密切相關(guān)。研究人員將這些細胞命名為trichophages。
因此抑制trichophages有望重啟頭發(fā)生長周期。研究人員發(fā)現(xiàn)通過使用小分子抑制劑和抗體阻斷Trsophages上的受體Csf1R，可以抑制抑癌素M并重啟毛發(fā)生長周期。
“我們之前的研究表明通過用JAK抑制劑靶向毛囊干細胞，成為治療脫發(fā)障礙的一種潛在的新治療途徑，”Christiano說，“在這項研究中，我們表明阻斷毛囊外JAK的激活信號是另一種可行手段”。值得注意的是，一家生物技術(shù)公司最近公布了根據(jù)這些研究，局部使用JAK-STAT抑制劑進行毛囊激活的小規(guī)模2期試驗的結(jié)果。
Christiano說：“新途徑將為有脫發(fā)困擾的男性和女性帶來新希望，因為該通路獨立于雄性激素通路。而且在局部用藥時，它能避免非那雄胺和米諾地爾的相關(guān)副作用。”
Nature子刊：3D打印創(chuàng)建圖案化毛囊
這是人類首次不需要植入皮膚而在培養(yǎng)皿內(nèi)實現(xiàn)毛囊生成。多年前科學家就已經(jīng)實現(xiàn)了通過培養(yǎng)取自現(xiàn)存毛囊基部的細胞，實驗室培養(yǎng)小/大鼠毛發(fā)。Christiano說：“小鼠細胞能長出漂亮的皮毛，然而人類細胞卻出于某些未知原因呈現(xiàn)抗性，而不成功。”
為了打破人類毛細胞的這種抗性，Christiano致力于創(chuàng)造一個模擬人毛發(fā)細胞生長的3D環(huán)境。研究團隊首次嘗試在懸滴中創(chuàng)造細胞，將細胞植入小鼠體內(nèi)后。奇跡發(fā)生了：有些人的細胞長出了新的毛發(fā)，有的就沒有。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。
在這項新研究中，Christiano的團隊利用3D打印機的獨特功能為毛囊生長創(chuàng)造了更自然的微環(huán)境——只有半毫米寬的細長塑料模具。“這么薄的投影，以前的技術(shù)是無法實現(xiàn)的，但是得益于3D打印技術(shù)實現(xiàn)了這項工作，”該研究第一作者Erbil Abaci博士說。
研究人員把自愿者捐贈的毛囊細胞放在模具的深孔中讓其生長，頂部是產(chǎn)生角蛋白的細胞，給予包括JAK抑制劑的生長因子混合物。三周后，人類毛囊出現(xiàn)并開始制造頭發(fā)。
擴大生產(chǎn)——毛囊工廠
頭發(fā)修復(fù)手術(shù)需要大約2,000個毛囊（從后腦部移植到前額及頂部），而且還有限制條件——脫發(fā)穩(wěn)定且有足夠可轉(zhuǎn)移毛囊的男性。
盡管最新研究中的方法需要優(yōu)化，但以這種方式產(chǎn)生的工程化毛囊能為手術(shù)修復(fù)毛囊患者提供無限新毛囊來源。
Christiano說：“按照設(shè)想，我們可以建一個毛囊工廠，訂制設(shè)計然后再移植回患者的頭皮。美國有3000萬發(fā)量稀疏的女性和發(fā)際線堪憂的年輕男性，該項技術(shù)的成功意味著，頭皮移植修復(fù)不再受限于捐贈者毛發(fā)數(shù)。”此外，人工毛囊也可以被制藥工業(yè)用于篩選新的毛發(fā)生長藥物。
前面也講到實驗室無法培養(yǎng)人類毛囊，所以新發(fā)用藥的高通量篩選一直受阻，批準的兩款脫發(fā)藥物本來也不是治脫發(fā)的。研究小組希望，通過這樣的毛囊工廠能推進防脫發(fā)高通量藥物的篩選，發(fā)現(xiàn)影響毛發(fā)生長的更多途徑。
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