外泌体不仅能诱导毛囊再生,还可以抑制脱发,提升毛发密度

头发是个人美的象征,在日常生活中起着至关重要的作用。然而,随着现代人生活、学业和工作压力的增加,越来越多的人受到脱发的困扰,在所有造 成脱发的病因中,雄激素脱发(AGA)最为常见。

调查发现中国6个城市人群中抽取15257个样本,无论男性还是女性,雄激素脱发患病率均随年龄增加而增加,男性雄激素脱发患病率显著高于女性。

外泌体不仅能诱导毛囊再生,还可以抑制脱发,提升毛发密度

目前,针对脱发治疗的手段主要包括药物治疗和手术治疗。其中,FDA批准正式用于雄激素脱发的治疗药物是口服非那雄胺和外用米诺地尔。手术治疗即为毛发移植手术,根据术式分为毛囊单位移植术(FUT)和毛囊 位提取移植术(FUE),原理是将后枕部优势供区的毛囊提取移植到秃发部位。

但是传统的脱发治疗手段存在着局限性:比如药物治疗对于某些人效果不佳,非那雄胺可能引起抬举困难,阳痿等副作用;手术治疗受限于供区的毛囊单位,对于终末期脱发无能为力。因此,亟需一种新的替代治疗方案来改善这一现状。

外泌体促进毛囊再生

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(HFSCs),毛乳头细胞(DPCs)和黑素干细胞(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,黑素干细胞主要影响毛囊的着色。

毛囊干细胞不仅在毛囊形态发生和毛囊周期调控中起主导作用,同时还是表皮和皮脂腺更新的来源。越来越多的证据研究表明,细胞疗法是通过旁分泌途径起主导作用, 而在体内,毛乳头细胞通过旁分泌机制调控毛囊周期,而外泌体在这种机制中扮演着 重要作用。

外泌体(exosome)是细胞分泌产物, 它是一种直径约为50-15nm的脂质双层膜包围调节蛋白,mRNA,miRNA等结构微小囊泡。外泌体从母细胞分离而来与母细胞有高度同源性,并携带母细胞合成生物信息,在细胞间信号交流中扮演着重要角色。

有研究报道,上皮角质细胞来源的外泌体可以促进皮肤色素沉着,促进创伤修 复和抑制瘢痕形成。在毛囊方向,间充质干细胞来源的外泌体能促进鼠背毛从 休止期进入生长期。

研究发现,外泌体通过破皮导入等方式进入毛囊,新生毛囊形成,经历生长期、退行期、休止期 3 个阶段完成一个毛囊周期,并在外泌体等多种细胞因子的刺激下再次循环。休止期毛囊体积最小,其中黑色素细胞及内根鞘缺如。毛乳头在此期萎缩变小形成一小簇纤维母细胞团,但仍与毛囊恒定部位底部的隆突紧密联系。休止期结束后,锚定于毛囊内的毛发脱落,毛囊进入短暂休眠期。外泌体释放的细胞因子会促使隆突部的干细胞向下迁移,在毛乳头周围增殖分化形成毛母质细胞,毛囊由此再次进入生长期。

2020年国际学术期刊Science子刊Science Advances在线发表了一项研究,或为脱发再生难题带来一线曙光。来自北卡罗来纳州立大学的研究人员发现了一种外泌体可促进小鼠毛发生长。

外泌体诱导毛囊再生

毛囊再生基于毛囊干细胞池与毛乳头 的复杂信号交互,特别是外泌体的传导机制发挥了重要作用,其中外胚层组分的毛囊干细胞是再生毛囊 的主要细胞来源,间充质来源的外泌体则通过分泌信号分子调节这一过程,二者缺一不可。

因此,目前重建毛囊的主要思路为采集外胚层细胞与间充质毛乳头细胞外泌体并建立信号交流。该重建过程可分为体外与体内两种方式,前者是将两 种组分的细胞置于共同培养条件下,后者则是将两种组分的细胞注入裸鼠体内。

这些研究均能成功诱导毛囊再生并形成 完整毛发结构,并证实外胚层组分中外泌体的再生毛囊能力最强。然而,无论是毛囊干细胞还是毛乳头细胞,其提纯、 获取及培养的难度均较大,细胞数目、功能很难达到要求。近年来随着干细胞研究的深入,胚胎干细胞、间充质干细胞及 诱导多功能干细胞均可在一定条件下诱导形成不同谱系的细胞外泌体,这为毛囊再生提供了研究基础。

间充质干细胞外泌体促进毛发再生

间充质干细胞在生长过程中会向培养环境释放外泌体等多种生物活性物质,这些生物活性物质在创伤修复和内环境稳态各个方面都有重要作用,即为间充质干细胞的旁分泌功能。这些生物活性物质包括外泌体、细胞因子、血管生长因子、激素、双链 DNA、mRNA 等。目前已有研究证实,间充质干细胞培养液对心肌细胞具有保护与恢复作用。

在毛囊再生领域,对脐带血间充质干细胞及毛乳头细胞培养液的组分进行测定,证实了脐带血间充质干细胞的促进生发作用主要是通过多种生长因子,如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、胰岛素样生长因子(insulin like growth factor, IGF)、血小板源性生长因子(platelet derived growth factor,PDGF) 实现的。

间充质干细胞外泌体抑制脱发,提升毛发密度

研究还表明,间充质干细胞来源的外泌体可抑制地塞米松诱导下的脱发效应。有研究还进一步证实,经人脐带血间充质干细胞培养液培养后,毛乳头细胞分泌多种生长因子的能力增加,其中 VEGF 增加 1.6 倍,IGF 结合蛋白增加 1.71 倍, PDGF 增加 1.36 倍。将含有外泌体成份的培养液以局部注射的方式注射至受试者头皮,其毛发密度平均提升 28.19%,毛发生长速度平均提升 19.54%。

相关研究成果发表在:BAK D H, LEE E, CHOI M J, et al. Protective effects of human  umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells against dexamethasone-induced apoptotic cell death in hair follicles [ J ]. Int J  Mol Med, 2020,45(2):556-568.D

参考文献:
PARK A M, KHAN S, RAWNSLEY J. Hair biology:Growth and pigmentation[ J ]. Facial Plast Surg Clin North Am, 2018,26(4):415-424.
MILLAR S E. Secrets of the hair follicle:Now on your iphone[ J ]. Dev Cell, 2015,34(5):488-490

发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/wmt/6581.html

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