一項新的研究顯示，某些幹細胞具有在毛囊生長區之間移動的獨特能力，但隨著年齡的增長，它們會被卡住，失去成熟和保持頭髮顏色的能力。這項新研究由紐約大學格羅斯曼醫學院的研究人員領導，重點關注小鼠皮膚中的細胞，並且在人類中也發現了稱為黑素細胞幹細胞（McSC）的細胞。頭髮顏色的控制取決於毛囊內無功能但不斷增殖的McSC池是否收到信號，變成成熟細胞，使蛋白質色素負責顏色。
2023年4月19日發表在《Nature》自然期刊線上版的這項新研究，其中表明McSC具有顯著的可塑性，這意味著在正常的毛髮生長過程中，這些細胞在發育中的毛囊的區室之間傳輸時，會在成熟軸上不斷地來回移動。正是在這些隔間內，MscSC 暴露於不同濃度的蛋白質訊號。
簡單來說，研究小組發現MscSC可在原始的幹細胞狀態和成熟的階段之間進行轉變，具體取決於它們的位置。研究人員發現，隨著頭髮老化、脫落，然後反覆長回來，越來越多的McSC被困在稱為毛囊凸起的幹細胞室中。它們留在那裡，不會成熟到轉運放大狀態，也不會回到它們在生殖室中的原始位置，在那裡，將缺少WNT蛋白，無法促使它們再生為色素細胞。
該研究的首席研究員、紐約大學蘭格尼健康中心的博士後研究員Sun博士說：「新發現的機制提出了一種可能性，即人類體內可能存在相同的黑色素細胞幹細胞固定定位。如果是這樣，它就通過幫助堵塞的細胞，在發育中的毛囊室之間再次移動，提供了逆轉或防止人類頭髮變白的潛在途徑。」
研究人員表示，其他自我再生幹細胞中不存在McSC的可塑性，例如那些構成毛囊本身的幹細胞。眾所周知，毛囊成熟時只會沿著既定的時間線向一個方向移動。例如，轉運放大的毛囊細胞永遠不會恢復到其原始的幹細胞狀態。Sun博士說，這有助於部分解釋為何即使色素沉澱失敗，頭髮仍能繼續生長。
紐約大學格羅斯曼醫學院同一研究小組的早期工作表明，需要 WNT 信號傳導來刺激McSC成熟並產生色素。該研究還表明，與位於毛囊凸起正下方的毛胚室相比，McSC在毛囊凸起中接受到WNT訊號的機會要少數數兆倍。也就是卡住的 McSC停止了再生行為，因為它們不再大量接收WNT訊號，因此它們無法在新毛囊中產生色素；伊藤博士表示，相較之下，在整個兩年的研究期間，繼續在毛囊凸起和毛胚之間來回移動的其他McSC保留了作為McSC再生、成熟為黑色素細胞並產生色素的能力。
「這些發現表明，黑色素細胞幹細胞的運動性和可逆分化是保持頭髮健康和顏色的關鍵」。團隊計劃研究恢復McSC活力的方法，或將它們物理性地移回細胞室，在那裡它們可以產生色素。
資料來源：Nature volume 616, pages774–782 (2023)
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