眾所周知,肥胖不僅是糖尿病、高血壓等疾病的高風(fēng)險(xiǎn)因素,也是雄性激素性脫發(fā)的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素。
不過(guò)雖然超重的人有較高的雄性激素性脫發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),但肥胖是否會(huì)導(dǎo)致脫發(fā)以及背后的分子機(jī)制仍然是未知的。
近期,發(fā)表在nature的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),肥胖通過(guò)激活了某些炎癥細(xì)胞因子信號(hào),從而改變了毛囊干細(xì)胞的分化命運(yùn),使其分化成皮膚表面的角質(zhì)細(xì)胞或分泌皮脂的皮脂細(xì)胞而不是頭發(fā)生長(zhǎng)所必須的毛囊,從而導(dǎo)致毛囊脫落和脫發(fā)。
DOI: 10.1038/s41586-021-03624-x
毛囊是皮膚表皮(外層)中的一個(gè)隧道狀結(jié)構(gòu),頭發(fā)在毛囊的底部開(kāi)始生長(zhǎng)。而毛囊干細(xì)胞是毛囊中的長(zhǎng)壽細(xì)胞。
來(lái)源:毛發(fā)醫(yī)生李丙雙 視頻截圖
我們的毛囊終身都在經(jīng)歷著生長(zhǎng)期,退行期和休止期的循環(huán)。這一過(guò)程依靠的是毛囊干細(xì)胞來(lái)驅(qū)動(dòng),也就是說(shuō),毛發(fā)的周期性自我更新以及生長(zhǎng)其實(shí)是依賴于毛囊干細(xì)胞(HFSCs)周期性增殖和分化。
正常情況下,HFSCs在每個(gè)毛囊周期都會(huì)進(jìn)行自我更新。這是使我們的頭發(fā)不斷重新生長(zhǎng)的過(guò)程的一部分。隨著人類年齡的增長(zhǎng),HFSCs不能自我補(bǔ)充,導(dǎo)致HFSCs減少,因此頭發(fā)變薄。
在這項(xiàng)研究中,東京醫(yī)科大學(xué)(TMDU)的研究人員使用小鼠模型實(shí)驗(yàn)來(lái)研究高脂肪飲食或遺傳誘導(dǎo)的肥胖如何影響頭發(fā)的稀疏和脫落。
研究員給20個(gè)月大的小鼠喂食HFD或正常飲食(ND),為期一個(gè)月。結(jié)果發(fā)現(xiàn),HFD喂養(yǎng)的老年小鼠出現(xiàn)彌漫型的毛發(fā)稀疏。
接下來(lái),為了研究肥胖對(duì)毛囊的影響,野生型雄性小鼠在2至12個(gè)月大時(shí)被喂以HFD或ND。飼喂HFD的小鼠也顯示出毛發(fā)數(shù)量的減少,并有蓬松的外觀。而且在通過(guò)脫毛誘導(dǎo)毛發(fā)周期后,脫發(fā)的情況更加嚴(yán)重。
此外,在HFD喂養(yǎng)的小鼠中進(jìn)行幾輪毛發(fā)周期誘導(dǎo)(但在ND喂養(yǎng)的小鼠中沒(méi)有)后,會(huì)誘發(fā)更嚴(yán)重的、不可逆的脫發(fā)。
研究員接下來(lái)又分析了遺傳性肥胖小鼠、化學(xué)性糖尿病小鼠、喂養(yǎng)高蔗糖飲食的野生型小鼠、HFD喂養(yǎng)的雌性小鼠和HFD喂養(yǎng)的雄性小鼠。
研究發(fā)現(xiàn),遺傳性肥胖小鼠和HFD喂養(yǎng)的小鼠在6個(gè)月大時(shí)也表現(xiàn)出嚴(yán)重的脫發(fā)。而HFD喂養(yǎng)的雌性小鼠在8個(gè)月時(shí)出現(xiàn)了脫毛現(xiàn)象 。
但是,鏈脲霉素(STZ)處理的糖尿病小鼠或喂養(yǎng)高蔗糖飲食的小鼠沒(méi)有出現(xiàn)脫發(fā)現(xiàn)象。
這些結(jié)果表明,肥胖引起的代謝壓力會(huì)加速脫發(fā)。
接下來(lái),研究員比較了HFSCs在HFD喂養(yǎng)的小鼠和標(biāo)準(zhǔn)飲食喂養(yǎng)的小鼠之間的基因表達(dá),并追蹤了這些HFSCs激活后的命運(yùn)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),那些在HFD喂養(yǎng)的肥胖小鼠中的HFSCs改變了它們的分化命運(yùn),分化成了皮膚表面的角質(zhì)細(xì)胞或分泌皮脂的皮脂細(xì)胞。由于HFSCs的數(shù)量是一定的,當(dāng)HFSCs分化成其他細(xì)胞時(shí),便沒(méi)有足夠的數(shù)量分化成毛囊,從而使小鼠脫發(fā)和和具有更小的毛囊。
研究結(jié)果表明,肥胖可以通過(guò)誘導(dǎo)某些炎癥信號(hào)導(dǎo)致毛囊干細(xì)胞(HFSCs)枯竭,阻止毛囊再生,最終導(dǎo)致毛囊脫落。
為了確定是哪個(gè)信號(hào)通路決定了HFSC分化命運(yùn)的改變,研究員進(jìn)行了芯片分析和RNA測(cè)序(RNA-seq)分析。微陣列數(shù)據(jù)顯示 ,在HFD喂養(yǎng)的小鼠的生長(zhǎng)期HFSCs中,SHH信號(hào)通路表達(dá)明顯降低。
為了研究HFD對(duì)SHH信號(hào)的抑制是否會(huì)導(dǎo)致HFSCs的命運(yùn)改變和枯竭。研究員分析了TetO-Gli2ΔC轉(zhuǎn)基因小鼠,這種轉(zhuǎn)基因小鼠的SHH 途徑被特異性地和暫時(shí)性地抑制。
當(dāng)抑制SHH信號(hào)一周,并同時(shí)誘導(dǎo)毛發(fā)周期后 ,一個(gè)月后,HFSCs被耗盡,并且毛囊變小或消失和出現(xiàn)脫發(fā)。
這表明SHH信號(hào)對(duì)保持HFSCs的終末分化至關(guān)重要,并且通過(guò)HFD抑制HFSCs中的SHH信號(hào) 時(shí),可誘導(dǎo)毛囊逐漸變小并最終導(dǎo)致脫發(fā)。
那么如果激活Sonic hedgehog信號(hào)通路可以挽救高脂肪飲食導(dǎo)致的脫發(fā)嗎?
緊接著,研究員測(cè)試了通過(guò)激活Sonic hedgehog信號(hào)通路是否能挽救脫發(fā)。
對(duì)于Gli2ΔN小鼠,研究員使用多西環(huán)素治療。這種藥物讓SHH信號(hào)通路在HFSCs中被特異性和暫時(shí)性地激活。結(jié)果發(fā)現(xiàn),多西環(huán)素治療部分地挽救了HFD誘導(dǎo)的脫發(fā)。
同樣,用平滑肌激動(dòng)劑SAG(這是一種激活SHH信號(hào)的小分子)進(jìn)行藥物治療,也部分挽救了HFD誘導(dǎo)的脫發(fā),但沒(méi)有挽救老化誘導(dǎo)的脫發(fā)。
這些結(jié)果表明,激活Sonic hedgehog信號(hào)通路后,可以防止高脂肪飲食帶來(lái)的毛發(fā)脫落。
這項(xiàng)研究為高脂肪飲食或遺傳性肥胖后可能發(fā)生的特定細(xì)胞命運(yùn)變化提供了有趣的新見(jiàn)解,并為未來(lái)預(yù)防和治療脫發(fā)打開(kāi)了新的大門。
所以不僅為了自己的身材,也為了我們的一頭秀發(fā),也不能變胖呀!
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