隨著年齡漸長，人們普遍會遇到白發(fā)的困擾。頭發(fā)變白通常是從中年開始的一個漸進的過程，且在變白后很難逆轉(zhuǎn)。

據(jù)此前的研究表明，負責頭發(fā)色素沉著的黑色素細胞干細胞（McSC）組織被認為與毛囊干細胞（HFSC）組織相似。McSC位于休止期毛囊（HF）的隆突區(qū)（bulge）和毛基質(zhì)（HG）區(qū)，在這里，McSC被毛囊上皮干細胞（隆突細胞）和祖細胞（毛基質(zhì)細胞）包圍，構(gòu)成McSC生態(tài)位。

在毛發(fā)生長過程中，McSC再生分化的黑色素細胞，這些黑色素細胞向下遷移到毛球中，在那里它們?yōu)轭^發(fā)產(chǎn)生黑色素。在大多數(shù)哺乳動物以及人類中，McSC比HFSC更早耗竭，這導致了頭發(fā)在衰老過程中變白。而McSC為何更早耗竭，目前還不清楚。

近日，紐約大學格羅斯曼醫(yī)學院Mayumi Ito教授的研究團隊找到了頭發(fā)隨著年齡增長而變白的原因。研究發(fā)現(xiàn)，黑色素細胞干細胞（McSC）具有一種之前不為人所知的，在毛囊生長區(qū)之間來回移動的能力，隨著衰老的進行，這些干細胞會被“絆住”，從而失去了維持頭發(fā)顏色的能力，導致頭發(fā)變白。這項研究的結(jié)果發(fā)表在Nature雜志，題為Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche。

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黑色素細胞干細胞，簡稱McSC，是決定頭發(fā)顏色的黑色素細胞來源。McSC和其他干細胞一樣可以持續(xù)自我擴增。當它們在毛囊中獲得足夠的信號刺激（例如Wnt信號），會從原始的干細胞狀態(tài)向成熟狀態(tài)轉(zhuǎn)變，分化產(chǎn)生成熟的黑色素細胞，制造色素蛋白，給新生的毛發(fā)帶來顏色。

在研究中，研究者利用先進的三維成像等技術(shù)，長時間追蹤觀察了小鼠單個毛囊中的McSC，發(fā)現(xiàn)在正常的毛發(fā)生長周期中，這種細胞在毛囊區(qū)間會有規(guī)律地上下移動。而這種位置的變化非常重要，因為它們接觸到的影響其成熟度的外源蛋白信號就不一樣了，于是McSC可以在干細胞和過渡擴增的中間狀態(tài)之間絲滑切換。相比之下，構(gòu)成毛囊本身的干細胞就沒有這種來回移動的模式，而是只會在成熟時沿一個方向移動，且不會再退回到原始干細胞狀態(tài)。

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然而，隨著頭發(fā)老化、脫落，反復長出，越來越多的McSC被困在被稱為毛囊隆突區(qū)的干細胞中。這些被留在這里的McSC，不會進一步成熟分化，也不會回到初始位置，在毛基質(zhì)中WNT蛋白會刺激McSC成熟分化為黑色素細胞。而在毛囊隆突區(qū)，McSC接觸的WNT信號是在毛基質(zhì)區(qū)中的數(shù)萬億分之一，這就導致了困在這里的McSC無法成熟并產(chǎn)生黑色素。這就是毛發(fā)變白的歷程。

此外，研究人員還通過對小鼠拔毛和強制再生來加速其毛囊提前老化。結(jié)果顯示，毛囊隆突區(qū)的McSC含量從拔毛前的15%左右增加到50%。而這些細胞無法再生，產(chǎn)生不了制造色素的黑色素細胞，于是小鼠“年紀輕輕”就有了花白毛發(fā)。

Sun Qi 博士表示，該研究加深了對黑色素細胞干細胞（McSC）如何影響毛發(fā)顏色的理解，人類很可能和小鼠共享類似的機制，人類的McSC可能也在同樣的固定位置來回移動。論文通訊作者Mayumi Ito教授表示：“本研究表明，McSC的運動和可逆分化是保持毛發(fā)健康亮澤的關(guān)鍵?！?/p>

據(jù)悉，研究團隊計劃進一步探索讓McSC重新恢復移動能力的方法，或通過物理方式讓McSC移回到毛囊毛基質(zhì)區(qū)，讓它們在那里產(chǎn)生黑色素。