为什么压力大容易使人头秃？科学家找到元凶了
本文来自微信公众号：科研圈（ID：keyanquan），作者：戚译引，原文标题：《“压力致秃”的元凶找到了：你的毛囊是这样被压力干掉的》，题图来自：《巴拉》剧照
生活经验告诉我们，精神压力容易使人头秃。而且，你只看见了梳头的时候大量脱落的头发，而无法察觉头上悄悄发生的变化：压力还可能让毛囊罢工，毛发停止生长。
3 月 31 日，美国哈佛大学的许雅捷（Ya-Chieh Hsu）团队在《自然》（Nature）发文指出，应激激素会通过调控毛囊干细胞的方式抑制毛发生长。该研究阐明了小鼠身上这一现象的背后机制，并提出了逆转该现象的可能方法。
在一篇同时发表的新闻与观点文章中，美国西北大学费恩伯格医学院病理学和皮肤病学教授 Rui Yi 写道：“这项令人激动的研究成果为开发长期压力导致的脱发的治疗手段奠定了基础。”
头发的生命周期
头发不仅对人的颜值产生着巨大影响，从生物学角度而言也足够特别：在哺乳动物身上，毛囊是少数能够在一生中不断更新的组织之一。因此，理解毛发的生长对研究哺乳动物干细胞有着重要作用。
毛发的生长周期包含三个阶段：分为生长期（anagen）、退行期（catagen）和休止期（telogen）。在生长期，毛囊中不断生长出毛发；在退行期，毛发停止生长并留在原地，毛囊下半部分开始萎缩；到了休止期，毛发休眠，最终脱落。
毛囊的生长期和休止期会不断切换。健康人每天会掉落一定量的头发，也会产生新的毛囊，整体维持在“收支平衡”状态。而当一个人感到压力山大的时候，许多毛囊会提前进入休止期，毛发很快脱落。啮齿动物和人类研究都显示，压力可能会影响毛发生长，但之前并不清楚这两者间的确切关系。
决定毛发生长的关键就在于毛囊干细胞（hair-follicle stem cells，简称HFSCs）。这些干细胞位于毛囊的隆凸（bulge）部位，能够感知内部和外部的条件变化。它们只在生长期早期活跃，其他时候都处于休眠状态。三十多年来，学界已经识别出多种和它们的活动或休眠有关的基因转录因子和信号蛋白。不过，这些调控分子大多来自于毛囊干细胞自身或周围的其他细胞，科学家仍未完全理解压力这样的系统性因素如何影响毛囊干细胞的活动。
压力对头发做了什么
为了确定压力对毛发生长的影响，许雅捷和同事研究了皮质酮（corticosterone）如何调节小鼠毛囊的活动。皮质酮是小鼠在长期慢性压力下释放的一种激素，其作用类似于人体内的皮质醇（cortisol），它们也被称为“压力激素”。
研究团队切除了小鼠的肾上腺，即产生皮质酮的主要器官。他们发现，这些小鼠的毛囊干细胞休止期变得非常短，而是不断进入生长期，一生都能再生毛囊，这一趋势甚至持续到老年。而在通常情况下，随着动物年龄增长，毛囊的休止期会变得更长，毛囊再生减缓。小鼠实验还显示，当皮质酮水平升高时，毛囊的休止期也会延长。
“即使是体内压力激素的基线水平，也是毛囊休止期的重要调控因素，”研究通讯作者许雅捷说，“本质上，激素强化了预先存在的'肾上腺-毛囊轴’，让毛囊干细胞更难进入生长期，产生新的毛囊。”
进一步的实验显示，皮质酮并非直接作用于毛囊干细胞，而是通过毛乳头（dermal papillae）影响毛发的生长。毛乳头是位于毛囊下方的一簇真皮细胞，此前这一结构已经被证明对激活毛囊干细胞发挥着关键作用，而该研究首次发现，当皮质酮水平升高，毛乳头的生长停滞特异蛋白 6（growth arrest-specific gene 6，GAS6）表达受到了抑制；而在没有皮质酮的情况下，GAS6 蛋白被证明能促进毛囊干细胞的增殖。
“累到头秃”能否逆转？
好消息是，压力抑制毛发生长的影响是可以逆转的。该研究证明，恢复 Gas6 的表达能够克服压力对毛囊干细胞活化和毛发生长的抑制作用。“我们的工作表明皮质酮是 HFSC 活性的系统性抑制剂，并证明消除这种抑制作用可促使 HFSC 进入频繁的再生周期，该方法长期而言没有可观察到的缺陷。”研究作者们在论文中写道。
“在正常和压力条件下，添加 Gas6 足以激活处于休眠状态的毛囊干细胞，促进毛发生长。将来或许可以利用 Gas6 通路来激活干细胞以促进生发。探索压力激素对调控 Gas6 的影响是否与其他与压力相关的组织变化有关，也将是非常有趣的课题。”研究第一作者 Sekyu Choi 说。
但新闻与观点文章作者 Rui Yi 也指出，在研究结果转化用于人类前，还要很多问题要解答。比如，啮齿动物的皮质酮被认为对应人类的皮质醇，但我们并不清楚人体内的皮质醇是否也能产生这里观察到的作用；此外，小鼠和人类的毛发生长期不太一样，这或许会影响对应激性毛发干细胞抑制进行逆转的有效性。
此前，许雅捷团队还研究了人为什么会“愁白了头”。头发的色素来自于黑素细胞干细胞（melanocyte stem cells），而研究人员发现，压力会激活交感神经系统，耗尽黑素细胞干细胞，从而导致头发过早变白。这项研究于 2020 年 1 月 22 日发表于《自然》，这其中的机制与压力对毛囊干细胞的影响有所不同。
对这些寻常现象的生物学解释，有助于理解组织生物学与人体生理学的相互联系。“当寻找控制（毛囊）干细胞行为的因素时，通常我们会观察皮肤局部。尽管一些局部因素发挥着重要作用，但我们的发现表明，调控毛囊干细胞活性的主要开关实际上在肾上腺，距离皮肤很远，并且它可以通过改变激活干细胞所需的刺激阈值来起作用。”许雅捷说。她指出，科学家正在发现越来越多这样的的“跨器官相互作用”，这方面还有很多未知等待我们探索。
论文信息：
Choi, S., Zhang, B., Ma, S. et al. Corticosterone inhibits GAS6 to govern hair follicle stem-cell quiescence. Nature (2021).
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03417-2
参考来源：
1. https://www.nature.com/articles/d41586-021-00656-1
2. https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/03/researchers-discover-how-chronic-stress-leads-to-hair-loss/
3. Zhang, B., Ma, S., Rachmin, I. et al. Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature 577, 676–681 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-1935-3