讀博之後面臨的最嚴重的問題不是實驗做不出來，也不是文章不能發表，而是——脫髮。如果有下輩子，小希真希望能去“霍格沃茨”上學，做一個像鄧布利多那樣的人……看看人家，老了老了，頭髮反倒比年輕時要茂盛得多。
年輕時（左）和年老後（右）的鄧布利多。圖片來源於網絡
正常情況下，人每天都會有100根左右的頭髮自然脫落，也會有差不多同樣數量的頭髮重新長出。但是隨著年齡的增長，畢業壓力大、實驗做不出來每日撓頭，頭髮脫落的速度將逐漸超過頭髮生長的速度，導致頭髮越來越少，這就是我們常說的“脫髮”。當然，這只是戲說，雖然心理壓力是一方面，實際上脫髮是多方面因素的綜合結果，下文會盡量科學地講一講。
注意，靈魂拷問來了，到底什麼原因導致你頭髮越來越少呢？除了少部分人因為疾病、過敏等原因外，大多數人脫髮的原因是因為毛囊對一種叫二氫睪酮（DHT）的激素過於敏感，抑制毛囊的再生，或者再生能力下降，從而導致頭髮逐漸脫落。DHT由睪酮素在酶的作用下轉化而來，作為雄性激素的主要成分，睪酮素在男性體內的含量明顯高於女性，這也就是為什麼男性脫髮的概率遠高於女性的原因。
上面說的這類脫髮又叫做雄激素脫髮，與遺傳因素有關，如果你這時候回想起父親大人已經謝頂……呃，只能祝你好運。前額、頭頂及後頭枕部上方毛囊中的細胞對DHT更敏感，所以這些部位最容易脫髮。如果想恢復茂盛的頭髮，在脫髮的前中期，萎縮的毛囊還保留著一些活性，還可能通過藥物治療脫髮。但是目前的藥物都有起效慢、需持續使用的缺點，容易導致副作用積累。而對於脫髮後期的小夥伴，藥物可能就無力迴天了，只能從後腦勺取一些正常的毛囊，通過移植來支援“光明頂”。
為了保護好自己的髮際線，科研人員一直在研究徹底解決脫髮的方法。美國賓夕法尼亞大學的研究者分析了54名40歲至65歲男子的頭髮和頭皮組織，結果發現，無論是脫髮還是沒有脫髮的頭皮組織中，毛囊幹細胞（hair follicle stem cells，HFSCs）的數量都是相同的，所不同的是，脫髮頭皮組織中的毛囊幹細胞沒有產生讓頭髮生長的源細胞，這表明毛囊幹細胞產生了缺陷，使頭皮無法長出頭髮 [1]。
換句話說，毛囊幹細胞的活力是決定頭髮長短和生長週期的決定性因素 [2]。簡單地說，毛囊幹細胞產生毛囊，而毛囊產生毛髮。毛囊幹細胞是頭髮毛囊中的“長壽細胞”，在人的一生中都會持續的存在並分化，然而通常情況下毛囊幹細胞處於靜息狀態，並在靜息期不斷地“總結”激活劑和抑制劑，當激活劑占主導地位時，將被快速激活進入生長期，這就是新頭髮生長的開始。換句話說，是外部因素對毛囊幹細胞的刺激決定了其生長還是衰退。
頭髮的生長週期。圖片來源：Science [2]
東京醫科齒科大學Hiroyuki Matsumura等人稱，脫髮是由DNA損傷誘導的COL17A1蛋白水解引起的。在毛髮週期中毛囊幹細胞如果收到“衰老”刺激，它們（圖中紅點）將完成自己的“生命”週期，並最終分化為表皮角質，然後從皮膚表面清除。因此，改善毛囊幹細胞的外部刺激，是未來最有希望的改善脫髮的方法 [3]。
毛囊幹細胞的老化和脫髮的機制。圖片來源：Science [3]
美國科羅拉多大學的研究者通過對幹細胞的研究，發現Foxc1是“啟動”小鼠的毛囊幹細胞的轉錄因子，即在成年小鼠的毛髮生長週期，毛囊幹細胞週期性地在激活階段和靜止階段之間切換來維持幹細胞群體的穩定性，產生新的毛囊。通過操縱Foxc1在毛髮生長週期不同階段中的表達，或許就能調控毛囊幹細胞的生長週期[4]。
Foxc1對毛囊幹細胞的調控。圖片來源：Science [4]
美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究者發現，毛囊幹細胞的代謝不同於皮膚中的其它細胞，隨著毛囊幹細胞不斷消耗來自血液中的葡萄糖，代謝產物丙酮酸鹽增加，並被傳輸至線粒體中，轉化為乳酸，這些乳酸反過來會刺激毛囊幹細胞激活。研究人員遺傳性地阻斷了小鼠機體中乳酸的產生，發現這將抑制毛囊幹細胞的激活。反之，當遺傳性地增加小鼠機體中乳酸的產生時，也能夠加速毛囊幹細胞激活，增加生髮週期。換句話說，如果人體也存在類似機制，通過簡單的改變乳酸就能夠影響到頭髮生長，那麼尋找藥物治療的方法將變得簡單得多 [5]。
NCB乳酸脫氫酶對HFSCs的影響。圖片來源：Nat. Cell Biol. [5]
與此同時，藥物的研發也一直沒有停止，浙江大學的呂中法課題組通過莫羅奈德對頭髮生長的影響及其機制，以及調節毛囊細胞生長週期的轉變的研究，認為莫諾苷對體外根鞘細胞增殖和遷移有明顯的促進作用。莫諾苷是從山茱萸中提取的最豐富的環烯醚萜苷，在不同的細胞功能和組織再生中具有多種生物活性。研究者通過小鼠實驗，驗證了該物質對毛囊細胞積極的刺激作用，並認為可能是治療脫髮的潛在藥物 [6]。
莫諾苷分子式。圖片來源：Sci. Rep.[6]
不過，也有研究者通過研究毛囊損傷對周圍的影響時發現，器官水平的群體感應可以激活更多的毛囊，激發毛髮再生。他們在直徑超過六毫米的區域以低密度模式拔掉小鼠兩百根毛髮時，沒有新毛髮再生；然而當他們在直徑三到五毫米的區域以較高密度拔掉小鼠兩百根毛髮的時候，小鼠再生了450-1300根毛髮。[7] 這或許意味著，合理的拔頭髮有可能促進頭髮再生。（科研有風險，用自己試驗需謹慎）
毛囊激發及再生，圖片來源：Cell [7]
保護好髮際線，至少我們能夠確定的是，機體激素失衡、壓力、衰老等因素都會導致毛囊幹細胞的衰老死亡，因此在研究者們找到一種其實有效的激發毛囊幹細胞的方法之前，還是讓我們好好的保護自己的頭髮吧。
就算是脫髮了也沒啥，很多人都和你在一起——來自一位博士生的深深地憂傷。
PS，謹以此文祝師兄旭哥和他的師妹新婚快樂，小希要去當伴郎——趁著我還有頭髮~~~
參考文獻：
[1] Garza L A , Yang C C , Zhao T , et al. Bald scalp in men with androgenetic alopecia retains hair follicle stem cells but lacks CD200-rich and CD34-positive hair follicle progenitor cells.[J]. Journal of Clinical Investigation, 2011, 121(2):613-622. DOI: 10.1172/JCI44478
[2] Lei M , Chuong C M . Aging, alopecia, and stem cells. Science, 2016, 351(6273): 559-560. DOI: 10.1126/science.aaf1635
[3] Matsumura H , Mohri Y , Binh N T , et al. Hair follicle aging is driven by transepidermal elimination of stem cells via COL17A1 proteolysis. Science , 2016, 351(6273): aad4395. DOI: 10.1126/science.aad4395
[4] Wang L , Siegenthaler J A , Dowell R D , et al. Foxc1 reinforces quiescence in self-renewing hair follicle stem cells. Science, 2016, 351(6273): 613. DOI: 10.1126/science.aad5440
[5] Flores A , Schell J , Krall A S , et al. Lactate dehydrogenase activity drives hair follicle stem cell activation. Nature Cell Biology, 2017, 19(9):1017. DOI: 10.1038/ncb3575
[6] Zhou L, Wang H, Jing J, et al. Morroniside regulates hair growth and cycle transition via activation of the Wnt/β-catenin signaling pathway. Scientific Reports, 2018, 8: 13785. DOI:10.1038/s41598-018-32138-2
[7] Chen C C , Wang L , Plikus M V , et al. Organ-level quorum sensing directs regeneration in hair stem cell populations.[J]. Cell, 2015, 161(2):277-290. DOI: 10.1016/j.cell.2015.02.016
（本文由小希供稿）
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