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脱发新疗法 | 外泌体或是脱发的最佳非临床解决方案

不久前,已经退役的前足球名将贝克汉姆出行时被媒体目击。照片中的他最先被人注意到的就是毛发稀疏的头顶,让人不禁感叹,果然任何英国男人都逃脱不了岁月这把剃头刀。

脱发新疗法 | 外泌体或是脱发的最佳非临床解决方案

 

我国脱发人口超2.5亿!背后涌现出一个千亿级市场!

 

当然,这种“头顶大事”不仅是英国人的痛。据国家卫健委调查显示,在中国13.9亿人口中就有2.5亿的脱发人群,这就意味着平均每六个人中就有一个人,面临着脱发的问题。并且这个现象也越来年轻化,甚至00后也已经开始脱发。

 

CBNData消费大数据也显示,MAT2018~MAT2020线上脱发消费趋势,过去三年复合增长率近80%,在全民皆脱发的焦虑下,未来10年毛发健康产业将快速增长,中国防脱市场经济规模超千亿,成为真正的蓝海市场行业!

 

因此,在大流行爆发之前,头发修复行业就正在蓬勃发展(预计到 2026 年将达到 120 亿美元以上)。再加上在 COVID-19 大流行期间看到的压力导致的脱发,突然所有的目光都集中在头皮上。

 

今年3月2日,世卫组织发布报告称,由于新冠疫情,2021年全球焦虑和抑郁的患病率增加了25%以上。世卫组织总干事谭德塞表示,新冠肺炎的影响远超病毒本身导致的死亡和疾病,对人们的心理健康造成了沉重打击。

世卫组织研究发现,女性比男性受到的影响更大,20至24岁的年轻人比更年长人群所受的影响更大。

 

令人惊讶的是,在未来几年将出现显着增长的市场中,可以说缺乏解决问题的好方法。事实上,在脱发市场上获得批准的主要药物有米诺地尔和非那雄胺。

为什么治疗脱发这么难?

 

首先,脱发是出了名的持久。除此之外,它在很大程度上归结为可能由于多种原因(其中包括:甲状腺和新陈代谢问题以及可能的空气污染、心理焦虑等)而可能需要不同解决方案的事实。

 

一旦情况发生变化,由化疗、压力或怀孕后等事件引起的暂时性脱发可能会自行消失。但其他类型需要干预才能看到改善:例如,自身免疫性疾病斑秃可以通过免疫疗法或注射和局部皮质类固醇进行治疗。

 

对于您的男性或女性型秃发(雄激素性脱发)的平均情况,有一些选择会产生不同程度的结果和与之相关的成本,并且有些可能会出现不良的副作用(如,非那雄胺对勃起功能障碍的负面影响)。虽然研究人员继续研究脱发的根本原因,但自 1997 年以来还没有一种药物被批准用于对抗脱发。

 

对于出生时被分配为女性的人来说,找到正确的解决方案可能特别困难。一般来说,男性脱发主要是由激素 DHT(二氢睾酮)引起的,这种激素会导致头发在每个连续的生长周期中逐渐变薄(微型化)。

 

因此,男性脱发的主要治疗方法是简单地阻止 DHT 的形成。虽然 DHT 也是女性的一个因素,但在这个群体中,整体脱发更复杂,所以它可能被证明很难治疗,因为仅仅阻断激素通常是不够的。

 

另外,主要的阻断激素非那雄胺还没有被批准用于女性。并不是说它不起作用,研究表明口服非那雄胺它可能对怀孕、哺乳或有乳腺癌家族史的女性来说,存在足够多的潜在安全问题。

 

还有一个事实是,女性通常不是头皮毛发移植的理想人选。这给头发移植带来了一个问题,因为头皮后部和侧面的头发移植中的供体头发必须稳定而不是稀疏,如果不是,它会在植入后继续变薄减少。

 

生姜治脱发,毫无根据

 

有些人对于“生姜能治疗脱发”深信不疑。事实上,生姜的主要活性成分会引起毛囊真皮细胞的凋亡,从而抑制毛发生长,所以并不提倡使用。目前已有科学研究证实,生姜的提取物6一姜酚,可抑制毛发生长。因此,用生姜擦头皮,不仅不会生发,反而可能会让头发越擦越少。

 

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| 沈阳第五人民医院的史俊亿在《医食参考》发表文章指出:可别再用生姜擦头皮防脱发了,当心越擦越秃。

 

在治疗脱发、白发时,人们往往还寄希望于一些宣传具有乌发、防脱发成分的洗发水。这类洗发水或许有一定的辅助保护头发的作用,但洗发水与头发、头皮接触的时间很短,不可能以此来达到乌发、防脱发的目的。

 

当前的脱发治疗前景

 

毛发移植的历史可以追溯到20世纪30年代,日本的Okuda医生将非脱发区域的毛囊单位移植体成功移植到脱发区域,成为毛发移植的先驱。1959年美国的Orentreich医生提出优势供区理论,即非脱发区域的毛囊单位移植体在植入脱发区域后,毛发依然能够维持原有特性独立持续生长,为现代毛发移植技术奠定了基础。最初的毛发移植物大小为4mm,包含15-30个毛囊 单位,导致美容效果不佳。为了改善植发效果,单个毛囊单位移植体逐渐缩小,显微移植的概念被提出。

 

随之,20世纪90年代毛囊单位头皮条切取技术(Follicular unit transplantation , FUT)被提出。该技术是在枕部供区切下条带状的含有完整毛囊的头皮,显微镜下分离到单个毛囊单位再移植到需要种植的部位。FUT的出现是毛发移植技术的重大变革,标志着现代毛发移植技术的开始,但会遗留下明显的线性瘢痕。

 

近10年来,机器人植发系统开始登上舞台。2011年第一台FUE植发机器人被FDA批准上市拉开了机器人植发的序幕。植发机器人的引入消除了医师操作上疲劳及不协调带来的影响,提高精准度,降低毛囊截断率。尽管机器人是最先进的仪 器,但仍不能完全替代经验丰富的植发医生,未来期待人工智能的进一步发展,逐渐实现全自动化。

 

毛发移植的成功实施与否很大程度上取决于供区永久毛囊的数量及利用率,这是主要的瓶颈。

 

毛囊的生长和发育受许多不同的生长因子、细胞因子 和干细胞的影响,因此有很多的学者做了相关研究。毛囊是一种复杂的微小器官,毛囊的形成和发生是毛囊上皮成分与真皮成分间相 互作用的结果,毛囊的生长再生受到自身的干细胞调控。存在于毛囊当中的干细胞主要有:毛囊干细胞(hair follicle stem cells,HFSCs),毛乳头细胞(dermal papilla cells, DPCs)和黑色素干细胞(melanocyte stemcells,McSCs)三种细胞,其中毛乳头细胞和毛囊 干细胞在毛囊形态发生及毛发周期中起重要作用。

 

干细胞与外泌体技术的崛起

 

毛囊干细胞是定植于毛囊外根鞘隆突区(bulge区)的一群成体干细胞,属于上皮成分,具有慢周期性、自我更新、未分化和体外增殖能力强等特点。毛囊干细胞可在一定条 件下诱导分化为上皮细胞、血管内皮细胞、黑色素细胞和平滑肌细胞等。在生长期,毛囊干细胞分裂增殖极为活跃,毛囊干细胞分化形成外根鞘细胞,并不断向下方移动,一点点包绕毛乳头。在进入衰退期后,外根鞘的上皮细胞绝大部分凋亡,只留少部分上皮细胞保存部分干细胞特性,这部分细胞在下个毛囊周期中分化出内根鞘以及毛干等。已有研究证明,毛囊干细胞的失活及毛囊生长周期破坏是造成脱发的根本原因。

 

外泌体(exosome)是细胞分泌的囊泡状物质,直径约为30-100nm,内含多种生物活性物质,在细胞间信号交流中扮演着重要角色,目前在各个领域,外泌体治疗作用已被大量 报道。在毛囊研究方向,已有研究证实外泌体能促进鼠背毛从休止期进入生长期。

 

头发再生的关键存在于外泌体miRNA中

 

最新研究的结果表明,头发再生的关键存在于外泌体miRNA中,该研究是论文形式发表在Sciences Advances,标题为Dermal exosomes containing miR-218-5p promote hair regeneration by regulating β-catenin signaling。

 

毛发生长取决于真皮乳头 (DP) 细胞的健康状况,目前的脱发治疗可能既昂贵又无效,从侵入性手术到无法产生预期效果的化学治疗。最近的脱发研究表明,在出现秃头的地方,毛囊不会消失,而是会缩小。如果可以在这些部位恢复DP 细胞活力,那么毛囊可能会恢复成长。

 

毛囊的平滑肌在头发再生中起关键作用

 

来自美国西奈山伊坎医学院等研究机构的研究人员取得的一项关于新头发生长的发现可能有助于男性一辈子都留着头发。相关研究结果近期发表在Science期刊上,论文标题为“Dermal sheath contraction powers stem cell。

 

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科学家们利用iPSC生长出新的毛发,图片来自PLoS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0116892 by Sanford-Burnham Medical Research Institute。

 

该研究指出在人的每根人类头发的生命周期中,新的毛干(hair shaft)是由真皮乳头细胞(dermal papilla cell)产生的。这些特化细胞从生长中毛囊的底部缓慢地向上移向在毛囊尖端发现的干细胞。

 

这些毛囊干细胞从附近的真皮乳头细胞接收外泌体miRNA等信号,从而开启下一个生长阶段并形成新的毛干,而之前的毛干会脱落。但是,有时,这种细胞间合作关系会受到破坏,这可能就在脱发中起作用。外泌体是细胞间通讯的强大载体,直接影响靶细胞的代谢和行为。对于恢复毛囊干细胞的功能具有重要作用。

 

巨噬细胞衍生的细胞外囊泡促进头发生长

 

2020年韩国国立庆北大学医学院核医学系的科学家们在Cells上发表文章指出

巨噬细胞衍生的细胞外囊泡促进头发生长,研究论文原标题为Macrophage-Derived Extracellular Vesicle Promotes Hair Growth。

 

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脱发是影响男性和女性的常见医学问题。真皮乳头 (DP) 细胞是具有脱发患者毛发再生潜力的细胞的最终储存库。

 

在这项研究中,研究人员分析了巨噬细胞衍生的 Wnts(3a 和 7b)和巨噬细胞胞外囊泡(MAC-EVs)在促进头发生长中的作用。研究发现在存在或不存在 MAC-EV 的情况下人 DP 细胞的增殖、迁移和生长因子的表达。

 

此外,在小鼠模型和人类毛囊中测试了 MAC-EV 治疗对毛发生长的影响。来自蛋白质印迹和流式细胞术的数据显示,MAC-EV 富含 Wnt3a 和 Wnt7b,超过 95% 与它们的膜相关。

 

结果表明,MAC-EV 中的 Wnt 蛋白激活 Wnt/β-catenin 信号通路,从而导致转录因子(Axin2 和 Lef1)的激活。MAC-EVs 显着增强了 DP 细胞的增殖、迁移和毛发诱导标志物的水平。

 

此外,MAC-EVs 磷酸化 AKT 并增加存活蛋白 Bcl-2 的水平。用 MAC-EVs 处理的 DP 细胞显示血管内皮生长因子 (VEGF) 和角质形成细胞生长因子 (KGF) 的表达增加。用 MAC-EV 治疗 Balb/c 小鼠可促进体内毛囊 (HF) 的生长,并在短期内增加人类 HF 的毛干大小。研究结果表明,MAC-EV 治疗可在临床上用作治疗脱发的有前途的新型生长期诱导剂。

 

来自间充质干细胞(MSCs)的细胞外囊泡在激活真皮乳头细胞并促进毛囊从休止期转变为生长期

 

韩国大邱庆北大学医学院的科学家Ramya Lakshmi Rajendran,Prakash Gangadaran等在Scientific Reports发表文章指出,来自间充质干细胞(MSCs)的细胞外囊泡在激活真皮乳头细胞并促进毛囊从休止期转变为生长期(Extracellular vesicles derived from MSCs activates dermal papilla cell in vitro and promotes hair follicle conversion from telogen to anagen in mice

)。

 

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在这项研究中,研究了在存在或不存在间充质干细胞胞外囊泡 (MSC-EV) 治疗的情况下,人真皮乳头 (DP) 细胞的增殖、迁移和生长因子表达。此外,在动物模型中测试了 MSC-EV 治疗对毛发生长的功效。MSC-EV 处理增加了 DP 细胞的增殖和迁移,并提高了 Bcl-2、磷酸化 Akt 和 ERK 的水平。此外;用 MSC-EVs 处理的 DP 细胞显示 VEGF 和 IGF-1 的表达和分泌增加。向 C57BL/6 小鼠皮内注射 MSC-EV 促进了从休止期到生长期的转化,并证明了 wnt3a、wnt5a 和 versican 的表达增加。研究结果首次表明,MSC-EVs 具有激活 DP 细胞、延长存活期、在体外诱导生长因子激活和在体内促进毛发生长的潜力。

 

来自人乳头细胞的小细胞外囊泡中的 miR-140-5p 通过促进外根鞘和毛发基质细胞的增殖来刺激毛发生长

 

2020年12月来自中国广州南方医科大学南方医院整形美容外科的研究人员在Front. Cell Dev. Biol.发表的最新研究发现miR-140-5p in Small Extracellular Vesicles From Human Papilla Cells Stimulates Hair Growth by Promoting Proliferation of Outer Root Sheath and Hair Matrix Cells(来自人乳头细胞的小细胞外囊泡中的 miR-140-5p 通过促进外根鞘和毛发基质细胞的增殖来刺激毛发生长)。

 

研究发现,含有 miR-218-5p 的真皮外泌体可以通过调节小鼠的 β-catenin 信号传导来促进毛发再生。根据的测序结果,与 2D 培养的高通道 DPC 相比,3D 培养的 DPC 中 miR-140-5p 上调 1.64 ± 0.684 倍。

 

研究数据显示,低通道 DP-EVs 通过囊泡 miR-140-5p 介导的 BMP2 信号通路抑制促进 ORSC 和 MxCs 增殖并延长生长期。需要进一步研究以确定除 miR-140-5p 以外的囊泡蛋白和 miRNA 是否会影响 HF 生长和毛发循环。总体而言,研究结果表明,DP-EV 可以进一步用作治疗脱发的治疗剂。

 

参考资料:
1.Nicholas Heitman et al. Dermal sheath contraction powers stem cell niche relocation during hair cycle regression. Science, 2019, doi:10.1126/science.aax9131.

2.Agarwal, V., Bell, G. W., Nam, J. W., and Bartel, D. P. (2015). Predicting effective microRNA target sites in mammalian mRNAs. Elife 4: e05005.

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/cells/wmt/11775.html

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