文献解读 | 老年鼠毛发生长研究

一直以来，小鼠都是我们研究中不可或缺的伙伴。但是随着年龄的增长，小鼠身上的毛发逐渐稀疏，出现大面积掉毛，甚至无毛的现象。因此很多研究者担忧小鼠的生理健康，害怕会影响到实验进程。

作者J Invest Dermatol通过观察老年小鼠毛发的生长情况，检测相关指标，发现卵泡抑制素（follistatin）、Dkk1和Sfrp4对老年小鼠的毛发生长有影响，这对我们了解老年小鼠的毛发生长过程提供了帮助。
 

一、毛囊生长周期

毛囊：毛囊是生长头发的基本单位，毛囊受损会影响头发的生长。毛囊一旦坏死是不可能再生的，所以科学地讲毛囊的变化、坏死是造成各种类型掉头发、脱发的根本原因。

生长期：毛发积极生长阶段，毛囊最深。一旦生长期毛发达到其最大长度后，毛发就会维持原样不再生长。

退行期：毛母质细胞分裂活动的停止标志着退行期的开始。

休止期：退行期结束后形成杵状发,随后杵状发会脱落。

      毛囊在这三个阶段循环反复，人的头发在一年四季中基本上没有太大的变化，这是因为每根头发都有其各自的生长周期，头发的脱落与萌生保持着动态平衡，但在小鼠中却是同步的，可以借此研究小鼠毛发生长的变化和影响因素。
 

二、实验和结论

    作者J Invest Dermatol首先观察老年小鼠的毛发生长与年轻小鼠的不同，接着移植实验验证皮肤外环境对毛发生长是否有影响，随后在分子层面检测造成影响的因素。

1、拍照记录老年小鼠和年轻小鼠毛发生长的区别

实验结果：（见图1）

图1：老年小鼠和年轻小鼠毛发生长区别

实验结论：

（1）与青年鼠对比，老年小鼠毛发生长长度和速度都偏小，同时休止期格外漫长，这种无法重新进入生长期的现象叫做“休止期保留”。

（2）推测了导致现象出现的两种可能：

        ①毛囊干细胞出现问题无法对信号产生反应

   ②生长期激活信号无法正常地传递给毛囊干细胞

      作者J Invest Dermatol通过流式细胞术发现毛囊干细胞数量在衰老过程中并没有明显减少，但不排除它发生了其他变化。

2、 皮肤环境对毛发生长的影响

实验方法：（见图2）

图2：皮肤环境对毛发生长的影响实验方法

实验结果：（见图3图4）

图4

 

       对于小的供体皮肤(5×3mm)，移植后毛发将会从伤口边界处开始恢复生长，并能影响到中心区域；大的皮肤移植(15×10mm)只能让伤口边界处毛发重新生长，无法影响到中心区域，中心区域保持在“休止期保留”状态。

实验结论：

       年轻小鼠的皮肤环境可以促进老年小鼠的毛发再生长，但影响范围有限。通过qRT-PCR检测，发现Bmp-2(骨形态发生蛋白-2）在老年小鼠皮肤中增加，而卵泡抑素（Fst）则减少。

       环境可以通过分子信号传导来实现调节毛发再生过程。

3、卵泡移植素对小鼠毛发生长具有促进作用

       卵泡抑制素会抑制卵泡刺激素分泌，而卵泡刺激素则调控人体的发育、生长、青春期性成熟、以及生殖相关的一系列生理过程。

 

      实验方法：

 

图5：卵泡抑制素对小鼠毛发生长影响实验方法

实验结果：

     插入卵泡抑素珠子的皮肤毛囊很快进入生长期，毛发重新生长，而没有插入的对照组毛囊则迟迟没有进入生长期。

     实验结论：卵泡抑制素参与促进毛发重新进入生长期，促进毛发生长。

4、毛囊会受到生长期激活信号的调节，这一信号需通过Wnt信号通路传递，而Wnt蛋白的拮抗剂可以阻止此通路发挥正常作用。拮抗剂共有SFRPs蛋白家族和Dickkopf蛋白家族两类。检测发现，Wnt蛋白的配体在老年小鼠中能正常表达，而Wnt拮抗剂（Dkk1和Sfrp4）却明显上调，这说明老年小鼠的“休止期保留”是由于Wnt拮抗剂的抑制作用。

 

三、结语

       通过一系列实验，可以知道老年小鼠之所以会毛发稀疏，是因为它们的毛囊陷入了漫长的“休止期保留”，无法再次进入生长期。同时皮肤环境对小鼠的毛发生长起影响作用，通过检测发现老年小鼠皮肤中卵泡抑制素下调，Wnt通路抑制剂Dkk1和Sfrp4上调，这些促成了这一现象的发生。

 

文献参考：https://doi.org/10.1038/jid.2014.139

doi号：10.1038/jid.2014.139