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近日发表在《eLIFE》上的一篇论文报道,头发生长受一种生物信号机制调节,这可能是解决脱发和毛发过多问题的关键。
原来头发也像人一样,会互相通信并协作,确保同伴都各就各位。这个过程受到一种分子信号机制调节,该机制调节各个皮肤位置的毛发生长,确保不会形成秃块,并指示身体的各个部位应该达到什么样的毛发浓度。就像人类一样,有的时候某些毛发会与他人失去联系,这就会导致脱发或者毛发过多。
为了探究这个信号机制的秘密,由加州大学尔湾分校发育与细胞生物学助理教授Maksim Plikus和Qing Nie数学教授领导的的一个研究团队使用毛发稀疏的小鼠模型,对导致脱发的原因进行了分析。
该研究重点关注Wnt信号通路(对胚胎发育和再生有重要作用)和骨形成蛋白(BMP,抑制毛发生长)之间的相互作用。过去的研究表明,Wnt和BMP之间的相互作用能够调节身体特定部位的毛发生长,但是尚未揭开这些区域是如何互相联系并调节毛发生长的真相。
然而,用在实验室中进行的实验解释复杂生物功能方面存在不足,比如全部皮肤的毛发生长模式。研究团队结合了Nie实验室的数学模型和Plikus实验室中皮肤研究经验。他们发现,Wnt-BMP调节机制能够指导身体任何部位的毛发生长。
Plikus说:“就像两个邻国说的语言不同一样,现在不明确背部皮肤是如何与腹部皮肤‘交流’并协调毛发生长的任务。我们发现,尽管背部和腹部皮肤有不同的信号‘方言’,但是所有的毛发都能够利用类似的‘词汇’和‘句子’以让彼此理解。”
理解这种信号机制可以帮助理解人类毛发生长异常的原因,并找到合适的解决办法。比如,秃顶通常影响头部的顶部和前部,但不影响后面。这可能是由于Wnt-BMP之间的通信中断,导致每个毛囊独立生长,从而出现混乱。
Plikus说:“如果脱发区域和非脱发区域之间的通信能够恢复,毛发生长信号就可以在头部的皮肤之间交换,防止出现秃顶。”
Plikus补充说:“头部皮肤的毛发生长会出现缺乏,但是身体其他部位的毛发(比如面部、手臂和腿)却可能生长过度,甚至影响外观。”
好消息是,可以通过药物重新激活并调节这种机制。研究团队还确定了什么水平的Wnt-BMP信号能够促进或抑制毛发生长,提供了“优化Wnt-BMP等级的路线图”来促进头发生长。这些发现还可以进一步帮助我们理解再生过程较快和较慢的区域如何与其他快速再生的组织(比如肠和骨髓)相协调。
Plikus补充说,这项发现表明,除了Wnt-BMP之外还存在其他的信号因素处理过多的毛发生长,研究团队下一步的工作就是确定并测试这个机制。
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