
圖片:Andrew Rae
來源:環球科學
脫發、禿頂,是困擾無數中年甚至青年人的問題?,F在,科學家有望從根本上解決這一難題。最近發表的一系列研究,試圖通過干細胞或3D打印技術,讓脫發患者的毛囊重新長出頭發?;蛟S不久后,每個人都能擁有滿頭秀發——只要能負擔得起。
禿頂是困擾大量中年人的難題,治療脫發和禿頂也是不少科學家長久以來的目標。在科學發展史上,有過不少關于脫發的突破性研究。兩種藥物非那雄胺和米諾地爾(對應的商品名分別為Propecia和Rogaine)在數十年前就已經出現,它們能有效延緩脫發的進程,但卻不能完全阻止或逆轉脫發。
脫發的生理機制一直是備受爭論的熱點問題。盡管匯聚了商業熱點和科究資源,但讓頭皮長出新的毛發還是近乎不可能的任務?,F在,這一困境有可能被改變。最近發表的一系列研究,試圖通過干細胞或3D打印技術,讓脫發患者重新長出頭發。
脫發難題
“在很長一段時間內,我們認為距離解決脫發和禿頂問題還有10年,” 專注于毛發移植的皮膚科專家羅伯特·伯恩斯坦(Robert Bernstein)說,“但現在,時間表有可能提前。”
在身體的所有組成部分中,頭發似乎是最容易在實驗室中合成的。發絲只由蛋白纖維相互纏繞連接而成,它并不像肝臟和大腦那樣具有復雜的功能,似乎只是長出來、駐扎在頭皮上。
但頭發遠比很多科學家最初設想的復雜得多。為了產生牢固的發絲,在每根頭發的毛囊處,都需要成千上萬的毛乳頭干細胞。人體的頭皮上約有10萬個毛囊,但每個毛囊的壽命是有限的。隨著毛乳頭干細胞逐漸消失,毛囊會變小直至休眠。
一旦毛囊休眠,它就不能恢復了。所以,現有的植發廣告都是通過手術轉移毛囊——將有頭發的頭皮轉移到另一個地方。這樣的手術收費大約是1萬美元,手術效果取決于患者能夠被移植的正常毛囊數。
一些醫生可能會將患者背部或腋下的體毛移植到頭頂,但術后的視覺效果并不美觀。另一種可能性是將別人的頭發移植到自己身上,但這涉及到購買人體器官的倫理道德問題。
干細胞讓毛囊重生
解決問題的根本辦法,還是要讓毛囊長出新的毛發。
在其他領域,細胞治療技術正通過從人體自身提取的干細胞來構建人體結構,用于治療疾病。例如,利用這項技術,胰腺細胞能再生并取代那些停止產生胰島素的細胞,用于治療Ⅰ型糖尿??;再生的免疫細胞也可以攻擊腫瘤;再生的神經細胞可用于修復脊髓損傷。
現在,科學家也希望通過這項技術讓毛囊重生,從而從根本上解決脫發問題。使用人體自身的細胞最大限度地避免了免疫系統對毛發移植的排斥反應。

困擾人類的脫發問題。圖片來源:Wikipedia
科學家的最終目標是創造“頭發農場”。杰夫·漢密爾頓(Geoff Hamilton)等人正在實施這一計劃。漢密爾頓是 Stemson Therapeutic 制藥公司的CEO,這是一家位于圣迭戈的初創公司,專注于克隆毛囊。這家公司利用來自于人體皮膚和血液的干細胞重新生成頭發,用富含毛乳頭細胞的毛囊替換掉頭皮中衰老、皺縮或休眠的毛囊。
在近期的國際干細胞研究協會國家年會上,漢密爾頓敘述了如何成功地將人類的毛囊移植到小鼠身上。在他展示的一張圖片中,小鼠背后長出了一小撮類似洋娃娃的毛發。

利用干細胞培養出的人類毛發,在小鼠的背部生長出來。(圖片來源:Sanford Burnham Prebys)
但這類研究的成效并不持久。伯恩斯坦說:“當你嘗試克隆頭皮細胞,一段時間后它們會分化,并停止產生頭發。在很長一段時間內,沒人能明白原因。”好在,過去幾年,研究人員逐步解決了這個問題。他們注意到在培養這些細胞時,細胞會呈分散狀,毛囊結構也就溶解了。“我們從中學到,需要讓這些細胞聚集成淚滴狀生長,只有這樣它們才能維持細胞間的信息交流,最終長成毛囊。”伯恩斯坦說。
毛囊“淚滴”形狀的另一個意義在于,維持毛發向同一個方向生長。幾年前,漢密爾頓的同事阿列克謝·捷爾斯基赫(Alexey Terskikh)認識到了這一點。當時,他的實驗室克隆出了人體的毛囊,并移植到了小鼠上。這些毛囊確實長出了毛發,但方向卻各不相同。漢密爾頓說:“如果只是簡單地把毛囊植入皮膚中,這會導致大部分毛囊長不出頭發,而長出的頭發也會有各種奇怪的方向。”即使是微小的角度差異,也會讓長出的頭發看起來特別不自然。
3D打印支架
這個發現讓全球脫發研究人員競相研發能維持固定形狀的持久性毛囊。在國際干細胞研究協會年會上,漢密爾頓的研究團隊提出了一個全新的解決方法:他們將一個合成的支架圍繞毛囊植入頭皮,用于固定頭發的生長方向。而Stemson Therapeutics目前正在與制藥巨頭艾爾建(Allergan)一起研發這款支架。漢密爾頓預計,這項技術將在一年半以內開始臨床試驗。
與此同時,哥倫比亞大學的遺傳學和皮膚學教授安杰拉·克里斯蒂亞諾(Angela Christiano)也利用3D打印技術,生產了一種能將毛囊和毛乳頭細胞固定的凝膠模型。Christiano去年12月在《自然·通訊》上發表了試驗結果。論文指出,從培養的人體細胞中長出一根完整的頭發,將會對不同類型的脫發和慢性創傷治療產生改革性的影響。
克里斯蒂亞諾患有自身免疫性疾病,這種疾病會導致她身體中的免疫細胞會攻擊頭皮細胞。她指出,盡管關注脫發問題的多為男性,但在美國大約有3千萬女性也面臨頭發變稀的問題。伯恩斯坦也相信,可生物降解的合成支架是最具前景的解決方案。“這是一個巨大的突破,”他說,“雖然還有許多其他問題丞待解決,但這個突破無疑是讓人激動的。”
滿頭秀發曾是少數幾件金錢買不來的東西之一?,F在,隨著新技術的出現,讓頭發再生似乎正在走向現實。或許在不久后,對于能支付起治療費用的人來說,“禿頂”與否,只是道個人的選擇題而已。

