白发“重返”黑发将成现实！Nature重磅：头发变白，竟是这个细胞在“搞鬼”？

你在哪个瞬间突然觉得自己老了？是否也是“在照镜子整理头发的时候，突然发现自己多了根白发”的那一瞬间？

“白发三千丈，缘愁似个长。不知明镜里，何处得秋霜。”随着生活和工作压力的增加，不少人未老却先白了头，白发似乎来得很早很突然。这白发一多，就更易发愁；愁绪一多，头发白得更厉害，属于是恶性循环了。

究竟为何头发会变白？除了染发，真没有其他办法能使头发“返白还黑”了嘛？

近日，来自美国纽约大学的研究团队在 Nature 上发表的重磅研究 Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche 揭示了头发变白的机制——

黑色素细胞干细 胞（McSC） 被形象地称为YO-YO细胞，呈现出动态变化的状态，可以在毛囊干细胞和过渡扩充细胞之间转化，具有“可逆性”的特点，从而实现毛发的上色；但随着年龄的增长，McSC数量上升导致其会出现被“卡住”的情况，无法回到原位，生成的色素细胞变少，自然会导致头发变灰甚至变白。

换个方向想，要是能解救“卡住”的McSC，让它继续自己的YO-YO之路，找回给头发染色的能力，岂不是能够实现白发逆转为黑发 （无需染发） ！

在了解白发的形成过程之前，小编需要先为大家介绍个医学领域“爆火”的概念—— 干细胞 （Stem Cell） 。

细胞是人体最小的结构和功能单位，所有的细胞都是由干细胞分化而来的；而哺乳动物的组织再生以及自我修复，也主要取决于成体干细胞的分化能力。

通常理解下，一个未分化的干细胞会导向两种结局： 一是 通过自我更新来维持自身； 二是 进入过渡扩增 （TA） 的中间分化状态，最终在组织再生过程中产生功能分化的细胞。不过，无论是哪一种，干细胞分化往往被视为“单向”的。

而在以往的认知中，科学家们以为“负责毛发色素沉着”的McSC和所有其他的干细胞类似——McSC通常位于休止期毛囊 （HFs） 的隆起区和毛胚区，分别被毛囊上皮干细胞和祖细胞包绕着，共同构成了McSC的生态位；当进入生长期时，McSC分化出黑色素细胞，迁移至毛球处，并在那里产生黑色素，使头发保持黑色。

但真实情况果真如此？

为了探究头发变白的真实机制，研究者采用3D活体成像和单细胞RNA测序技术对小鼠的McSC进行了持续观察，结果出乎意料。

McSC的分化竟然不是单向的，而是处于一种独特的、可逆性的YO-YO式移动状态！

McSC的移动轨迹

研究者观察到，在 毛囊休止期（Telogen） ，大多数McSC位于 毛胚区 （即下图中的Hair germ） ，仅有少数会出现在 隆起区（即下图中的Bulge） 。这个时期，McSC处于未分化状态。

但一旦进入了 毛囊生长初期（Anagen onset） ，McSC竟开始向下移动；与此同时，McSC的成熟状态也随着位置的变化而发生改变。

到了 毛囊生长中后期（Mid-to-late anagen） ，McSC会一直移动至毛囊底部的 毛球（即下图中的Hair bulb） 处，并分化成为成熟的色素细胞，实现色素沉着，使得头发变为黑色。

McSC的移动以及染黑过程

有意思的来了！当完成了上述的过程之后， McSC不仅重新回到了毛胚区，还实现了“返老还童”，即返回到干细胞状态，等待下一次毛发生长期。

McSC的这种YO-YO分化过程与此前的所有干细胞均不同，这个循环往复的过程甚至持续了两年之久，几乎接近于小鼠成年后的寿命，保证了“朝如青丝”。

那么， “暮成雪”是如何形成的呢？

在以往的研究中，科学家发现McSC会比其他的成体干细胞更早失效，导致白头发的出现往往早于器官及系统的衰老。这背后的原因，也和上述提到的YO-YO分化过程有着紧密的联系——事实上， McSC在上下移动的过程中很容易受到损害，具有 脆弱性 。