這已經(jīng)是從今年5月份以來(lái)，奇點(diǎn)糕寫(xiě)的第三篇關(guān)于脫發(fā)研究的報道了。先是科學(xué)家意外發(fā)現KROX20蛋白在脫發(fā)過(guò)程中的重要作用，再是《細胞》雜志發(fā)文指出調節性T細胞參與對毛囊干細胞的調控。

　　科學(xué)家們不僅從未放棄過(guò)對脫發(fā)的研究，而且越來(lái)越重磅！但是這次，不能只用重磅來(lái)形容了，因為希望真的來(lái)了！

　　就在上周，《NatureCellBiology》刊登了這項美國加州大學(xué)洛杉磯分校研究人員的最新成果，他們在對毛囊干細胞代謝過(guò)程的研究中發(fā)現，毛囊干細胞中的乳酸對于新毛發(fā)的生長(cháng)起著(zhù)關(guān)鍵作用。當毛囊進(jìn)入休止期后，毛囊干細胞中乳酸含量開(kāi)始增加，原本處于靜止狀態(tài)的毛囊干細胞被激活，促使開(kāi)啟新一輪毛發(fā)生長(cháng)周期。

　　更重要的是，研究人員已經(jīng)確定了兩種作用于皮膚細胞的藥物UK-5099和RCGD423，能夠提高毛囊干細胞中乳酸代謝水平，強烈促使新毛發(fā)的生長(cháng)！

　　毛發(fā)的生長(cháng)周期分為三個(gè)階段，生長(cháng)期、退化期和休止期。人類(lèi)的頭發(fā)在毛囊休止期自然脫落，正常情況下休止期之后，毛囊會(huì )重生，新的頭發(fā)也會(huì )生長(cháng)出來(lái)，如此周而復始，直到毛囊徹底萎縮。毛囊之所以能夠維持這種周而復始的循環(huán)能力，就是因為毛囊底部毛囊干細胞的存在。

　　在每一次的毛發(fā)生長(cháng)周期中，毛囊干細胞的激活是先決條件。如果這些毛囊干細胞沒(méi)有被激活，毛發(fā)自然脫落后無(wú)法長(cháng)出新的毛發(fā)，也就造成了“禿”的現象。毛囊干細胞的一生中，大多時(shí)候都處于靜止狀態(tài)，但是當需要長(cháng)出新毛發(fā)的時(shí)候，毛囊干細胞能夠精準進(jìn)入激活狀態(tài)。一直以來(lái)，科學(xué)家們對于毛囊干細胞兩種狀態(tài)精準調控的機制知之甚少，也不清楚究竟什么原因阻止了毛囊干細胞的正?；罨?。

　　在這項研究中，研究人員的思路是，觀(guān)察毛囊干細胞在整個(gè)毛發(fā)生長(cháng)周期中的新陳代謝動(dòng)態(tài)變化，以期能夠找到有價(jià)值的線(xiàn)索。

　　果然，研究人員發(fā)現毛囊干細胞中比其它皮膚細胞存在更多的乳酸。與之對應的是，研究人員還觀(guān)察到了毛囊干細胞LDHA基因（編碼乳酸脫氫酶）表達的顯著(zhù)增加，以及乳酸脫氫酶活性的大幅增強。

　　乳酸脫氫酶是一種糖酵解酶，存在于機體所有組織細胞的胞質(zhì)內，能催化丙酮酸生成乳酸。在細胞呼吸作用過(guò)程中，葡萄糖分子進(jìn)入細胞后，首先在細胞質(zhì)基質(zhì)中被分解為丙酮酸，丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體后，經(jīng)過(guò)我們熟悉的三羧酸循環(huán)或檸檬酸循環(huán)，也就是有氧呼吸過(guò)程，和氧氣結合產(chǎn)生二氧化碳與水，同時(shí)釋放大量能量，但是丙酮酸也可以不經(jīng)過(guò)有氧呼吸，在乳酸脫氫酶的催化下產(chǎn)生乳酸，并釋放少量能量。

　　也就是說(shuō)，細胞呼吸作用過(guò)程中產(chǎn)生乳酸是正?，F象，但是毛囊干細胞中為何要比其它皮膚細胞產(chǎn)生更多的乳酸？研究人員進(jìn)一步觀(guān)察發(fā)現，毛囊干細胞細胞中的乳酸，是在毛囊進(jìn)入休止期時(shí)顯著(zhù)增加，然后又在新一輪毛發(fā)生長(cháng)后，即毛囊干細胞回到靜止狀態(tài)時(shí)再次降低。

　　事出反常必有妖！研究人員猜想，這或許和毛囊干細胞的激活有關(guān)。加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校廣泛再生醫學(xué)和干細胞研究中心的Christofk博士表示，“我們對毛囊干細胞代謝的觀(guān)察，促使我們檢查利用減少丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體的方法會(huì )迫使毛囊干細胞產(chǎn)生更多的乳酸，這樣是否會(huì )激活毛囊干細胞并更快地長(cháng)出頭發(fā)。”

　　為了確定乳酸脫氫酶活性是否與毛囊干細胞在毛發(fā)生長(cháng)周期開(kāi)始時(shí)的活化有關(guān)，研究人員在小鼠模型中敲除毛囊干細胞的LDHA基因，結果發(fā)現這些基因缺陷小鼠未能進(jìn)入正常的毛發(fā)生長(cháng)周期，大多數毛囊都停止在了休止期，也就出現了大面積的“脫發(fā)”。通過(guò)代謝組學(xué)進(jìn)一步分析確認，LDHA缺失的毛囊干細胞中，乳酸水平以及其它糖酵解代謝物的水平顯著(zhù)降低。

　　那么，增加毛囊干細胞中乳酸的產(chǎn)生，是否能夠激活毛囊干細胞活化，開(kāi)啟新一輪毛發(fā)生長(cháng)周期呢？

　　研究人員通過(guò)敲除Mpc1基因（Mpc1是丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體所需的轉運蛋白，其功能喪失會(huì )增加丙酮酸轉化成乳酸）創(chuàng )建Mpc1功能缺失的小鼠模型，來(lái)增加毛囊干細胞的乳酸產(chǎn)生。結果顯示，與同窩同期對照小鼠相比，Mpc1功能缺失的小鼠腹側和背部毛發(fā)在脫落之后（毛囊休止期），強烈加速開(kāi)啟新一輪毛發(fā)生長(cháng)。

　　也就是說(shuō)，細胞代謝過(guò)程中乳酸產(chǎn)生的多少對調控毛囊干細胞增殖分化十分重要。如果人為增加毛囊干細胞代謝過(guò)程中乳酸的產(chǎn)生，則能夠使處于休止期的毛囊干細胞活化，促進(jìn)毛囊進(jìn)入新生，彌補之前脫落的毛發(fā)。另外，研究人員也發(fā)現，乳酸增加不會(huì )對于毛囊中的其它細胞產(chǎn)生影響。

　　這一發(fā)現是突破性的。文章通訊作者，分子細胞和發(fā)育生物學(xué)教授Lowry表示，“在此之前，沒(méi)有人知道增加或減少乳酸會(huì )對毛囊干細胞產(chǎn)生什么影響。我們看到改變細胞中乳酸的生產(chǎn)影響了小鼠毛發(fā)的生長(cháng)，這就促使我們去尋找具有相同的效果，并且可以作用于皮膚的潛在藥物。”

　　研究人員首先選中了UK-5099，這是一種成熟的線(xiàn)粒體丙酮酸載體藥理學(xué)抑制劑，其原理類(lèi)似于Mpc1基因敲除，可以阻斷丙酮酸進(jìn)入線(xiàn)粒體，從而促進(jìn)乳酸的產(chǎn)生。在6對小鼠毛囊休止期進(jìn)行UK-5099藥物局部治療，結果顯示小鼠毛發(fā)生長(cháng)周期強烈加速！代謝組學(xué)分析表明，UK-5099的局部治療，顯著(zhù)增加了細胞代謝過(guò)程中乳酸的總水平。

　　除了UK-5099，研究人員還找到了另一種可以增加細胞內乳酸代謝水平的藥物RCGD423。RCGD423通過(guò)激活JAK-STAT細胞信號通路，促進(jìn)Myc基因表達，Myc則可以調控乳酸脫氫酶基因LDHA的轉錄，增加乳酸脫氫酶的表達，進(jìn)而增加細胞代謝過(guò)程中乳酸的水平。

　　利用RCGD423進(jìn)行局部治療的結果正如預期的那樣，在進(jìn)入休止期毛發(fā)脫落的區域局部用藥后，迅速長(cháng)出了新的毛發(fā)，另外研究人員觀(guān)察到毛囊間表皮的輕微增生。

　　研究論文的第一作者，Lowry實(shí)驗室的AimeeFlores說(shuō)，“這項研究，讓我們對激活干細胞的新方法有了更多有趣的見(jiàn)解。通過(guò)對毛囊干細胞局部用藥來(lái)刺激毛發(fā)生長(cháng)的想法，是非常有希望的，而且這牽扯到數以百萬(wàn)計被脫發(fā)困擾的人。我們目前只是初步了解到新陳代謝在毛發(fā)生長(cháng)和干細胞中的關(guān)鍵作用，我們也期待著(zhù)這些新發(fā)現在脫發(fā)治療以及更多領(lǐng)域的潛在應用。”