本文介绍了一篇关于间歇性饮食导致毛囊干细胞死亡机制的研究，由西湖大学的三位博士生发表在Cell主刊上。文章通过假设迭代找到了节食导致毛囊细胞死亡的中间环节，即器官互作，并分析了间歇性断食对毛发生长的影响及毛囊干细胞在其中的作用。文章还探讨了葡萄糖代谢和脂肪酸氧化在其中的作用，并发现肾上腺激活相关激素诱导真皮细胞中脂肪酸氧化，从而促进毛囊干细胞凋亡。文章逻辑清晰，推理严密。
研究分析了间歇性断食后能量代谢的变化，特别是脂肪细胞的脂肪酸氧化，并发现其与毛囊干细胞凋亡之间的联系。
文章逻辑清晰，通过假设迭代和实验验证的方式推进研究，每一步都踏实地通过推理获得结果。
要说熬夜容易让人秃头，作为博士生天天熬夜，的确是会秃。但减肥其实也能让人秃头，这个我属实有点没想到。今天讲的这篇文章是西湖大学三位博士生，发表在45.6分的Cell主刊上的文章，博士生发Cell已经属实不易了，何况他们还分析了秃头的原因，这属实是造福广大博士生了。这篇文章讲的是间歇性饮食，导致毛囊干细胞死亡的机制。这篇文章有意思的地方，他们通过假设的迭代（假设和假设的迭代，是一篇文章推进推理结构的关键，通过假设和假设的迭代，充实原有命题的内容，可以完善最终对于机制的解释，不清楚的话，可以去看看《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》），找到了在间歇性节食到毛囊细胞死亡之间的中间环节，也就是器官互作。谁能想到节食导致的秃头，中间还和大腰子（肾上腺）有关呢？我们一起来看看他们都做了什么推理吧：
他们首先想要分析的，是间歇性断食对于毛发生长的影响。他们给小鼠两种断食方案，一个是八小时吃东西，十六小时禁食（TRF）；另一种是隔天饲喂（ADF）。他们把小鼠背上毛发剃掉之后，进行断食处理，结果发现，与正常饲喂的小鼠相比（这就是归纳法的米勒五法中的求异法，就是通过处理组与对照组之间的差异，来进行表型的分析，造成差异的原因也就是处理的手段，得到的表型差异，也就是结果，不清楚米勒五法的话，可以去看看《列文虎克读文献》和《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》），断食后小鼠，无论是哪种断食，毛发都长得很慢。而断食可以增强小鼠的代谢，但同时也会抑制小鼠的毛发生长：
毛囊的再生和毛囊干细胞有密切的关系，于是他们就迭代了假设，假设间歇性断食可能会影响毛囊干细胞（这里就是假设的迭代了，通过对已知信息的获取“毛囊再生和毛囊干细胞有个”，将课题迭代成了间歇性断食与毛囊干细胞之间的联系，通过这样的假设迭代，真正推进了整个课题的进展，不清楚假设迭代的话，可以去看看《列文虎克读文献》、《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》和《信号通路是什么鬼？》系列），通过间歇性断食后，对于毛囊干细胞的分析，他们发现，在断食后，毛囊干细胞表现出了细胞凋亡的状态：
而在进一步延长断食时间后，毛囊干细胞所发生的细胞凋亡也明显增多了：
那么间歇性断食到底是通过什么样的途径影响毛囊干细胞凋亡的呢？因为间歇性断食也就是在空腹状态下，能量代谢肯定会出现变化，他们首先想到的是葡萄糖代谢，而这个过程中TSC2抑制的mTOR信号通路（mTOR信号通路是比较常见的，主要分为两种复合物mTORC1和mTORC2来分别起到具体的功能，这里的糖代谢相关的功能与mTORC1有关，不清楚mTOR信号通路的话，可以去看看《信号通路是什么鬼？》系列复习下），与毛囊干细胞的营养代谢有关。于是他们就敲除了TSC2，结果发现葡萄糖代谢的损耗并不能影响毛囊干细胞活性。于是他们就又进一步分析了另一个断食后能量代谢的关键，脂肪细胞的脂肪酸氧化。在断食小鼠中，敲除了脂肪酸氧化相关的基因后，断食小鼠的毛囊干细胞凋亡减少了：
那么问题又来了，真皮脂肪细胞的脂肪酸氧化信号，是如何通过空腹激活的呢？这就需要有激素这种介质，首先他们分析了交感神经的信号，结果发现交感神经信号的阻断，并不能抑制间歇性断食后的毛囊干细胞的死亡。那么另一种可能就是肾上腺，于是他们分析了间歇性断食后，肾上腺相关的几个激素的变化，主要是皮质酮和肾上腺素。为了证明肾上腺对于真皮脂肪细胞的脂肪酸氧化信号，他们给小鼠的腰子（肾上腺）给噶了，结果发现切除了肾上腺后可以消除间歇性断食对于毛囊再生的抑制作用（这就是柯霍氏法则的验证，通过移除可能参与的关键因素，这里是分泌肾上腺激素的肾上腺，来观察毛囊表型变化，不清楚柯霍氏法则的话，可以去看看《轻松的文献导读》和《科研的推理和逻辑：从实验台到咖啡桌》）：
为了进一步分析毛囊干细胞在断食后的凋亡产生的原因，他们对毛囊干细胞进行了流式分选，然后对分选出来的毛囊干细胞进行了二代测序。结果发现在间歇性断食后，毛囊干细胞表现出线粒体ROS明显增多，同时氧化应激的基因表达增多。在间歇性断食后，给小鼠涂抹抗氧化的维生素E，或者过表达小鼠的抗氧化基因过氧化氢酶，都能促进小鼠毛发再生：
在这个断食的过程中，脂肪酸的氧化对于毛囊干细胞的死亡造成了重要作用。他们给毛囊干细胞使用脂肪酸后，促进了毛囊干细胞的死亡。而对于人群，他们也进行了间歇性断食的实验，结果发现断食后，的确人的毛发生长速度变慢，但毛发密度变化并不算特别大。虽然人在间歇性断食后，毛发的密度变化不大，但毛发很明显没有原来那么粗了，也就是直径更细了：
最后，他们形成了这样的示意图，在长期断食后，肾上腺激活，皮质酮和肾上腺素等激素会诱导真皮细胞中脂肪酸氧化，从而促进毛囊干细胞的细胞凋亡。这就是断食后，造成秃头的原因：
这篇文章真的挺有意思的，每一个推理的步骤，都在点上。通过对于已知信息的分析，不断地试错，包括是对葡萄糖的代谢影响，还是对脂肪酸的代谢影响；是交感神经的作用，还是肾上腺的作用？每一步都踏踏实实地通过推理获得了结果，属实是不错的文章。好了，今天就先策到这里吧，有兴趣的话可以看看原文，我要去给头发涂维生素E了，祝你们头明眼亮。
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