压力如何让小鼠毛发变灰白？影响毛囊里的干细胞

发表于 5年以前 | 总阅读数：497 次

法国玛丽·安托瓦内特王后的老师兼贴身侍女康庞夫人（Henriette Campan）曾经写道，1791年的法国大革命事件令这位35岁的王后非常痛苦，在6月20日深夜到第二天早晨，当王室试图逃离法国并失败之后，她的头发“变得花白，如同七十岁的老妪”。头发早早变白的故事不仅涉及王室成员，2013年的一项研究发现，自1800年以来，医学文献中记录了近200个这样的病例。

这种“一夜白头”的现象在医学上称为“canities subita”，古今中外都有记载。不过，这些故事都可以当成传说故事来听，即使其中包含了可信的目击者证词。一些研究者给出了更平常的解释：比如，这个人可能患有一种罕见的自身免疫性疾病，会导致突然脱发，这种情况被称为“隐匿性斑秃”（alopecia areata incognita），只会影响到他们最后剩余的有色头发。如果发生这种选择性脱发，那个人最终只剩下灰白的头发，或者只是重新长出了灰白的头发，那他们可能就会被认为是最近发生的某件事让他们一夜白头。

新研究的作者、哈佛大学研究者许雅捷（Ya-Chieh Hsu）和她的团队希望尽可能科学地探索这个问题。在近日发表在《自然》（Nature）杂志上的论文中，他们将关注点放在干细胞上。干细胞是构建人体各种细胞的基础，包括调节毛发生长的细胞。

“在干细胞科学领域，我们拥有比以往任何时候都要先进的工具，这个领域已经开始以非常令人兴奋的方式与神经生物学重叠，”许雅捷副教授说，“我们现在能够非常精确地研究人体的系统性变化如何影响特定的干细胞——这也是我们现在所做的。”

她的研究小组让黑毛小鼠经受各种各样的压力，比如限制其活动。随着时间推移，与对照组小鼠相比，经受压力的实验组小鼠确实出现了更多的白毛。然后，研究人员系统列出了可能导致毛发变白的因素，比如免疫系统会追踪与毛发有关的细胞。最终，他们排除了其他所有可能，只留下一个选项。

“我们研究了许多不同的可能性，包括免疫攻击、皮质醇水平等，然后我们意识到真正的驱动因素是交感神经系统，它会触发哺乳动物的‘战斗或逃跑’反应，”许雅捷解释道。

交感神经系统支配着我们对压力的即时、不自觉的反应，这多亏了遍布全身的神经网络。我们的皮肤也是这个网络的一部分，交感神经包裹着每个毛囊。在毛囊内部，有一些干细胞可以转变成在毛发再生时染色的细胞，这就是黑色素干细胞。正常情况下，毛囊中总是会保留一些黑色素干细胞（至少在缓慢的衰老过程开始之前），但研究中经历了过大压力的小鼠却不是这样。

“我们发现，压力会导致交感神经释放神经递质去甲肾上腺素，然后被黑素细胞干细胞吸收。这使得所有干细胞都被激活，于是它们会转化成产生色素的细胞，”许雅捷说，“在很短的时间里，一个（干细胞）也没有留下。短短几天内，可再生色素的干细胞库就会枯竭。一旦它们消失，就不能再产生色素了。”

当然，小鼠并不是人类，所以需要更多的研究来证实我们身上也会发生同样的基本过程。不过，研究团队相信人类的情况大同小异，因为小鼠和人类都有这些制造色素的干细胞，以及功能类似的交感神经系统。“虽然我们希望二者能有紧密的联系，但目前还没有确凿的证据，”许雅捷说道。

就像科学研究中经常出现的情况一样，许雅捷的研究不仅为一个古老问题提供了可能的答案，而且还为一系列新的问题打开了大门。例如，研究小组惊讶地发现，老鼠的“战或逃”反应之所以会造成这样的伤害，是因为其进化功能就像一个躲避危险的按钮。在过去几十年里，科学家已经从许多方面开始揭示，压力对我们的健康而言是一把双刃剑。继续研究干细胞在压力下的行为可能还会揭示其他的负面影响。

“压力对这些特定干细胞的严重影响回避了一个问题，即人体中的其他干细胞可能会受到怎样的影响，”许雅捷副教授说，“这项研究对于帮助科学家理解压力如何影响干细胞和不同组织至关重要，还有很多工作要做。”