科學(xué)家或找到“毛發(fā)量”多少的根源
原來頭發(fā)也像人一樣,會(huì)互相通信并協(xié)作,確保同伴都各就各位。這個(gè)過程受到一種分子信號(hào)機(jī)制調(diào)節(jié),該機(jī)制調(diào)節(jié)各個(gè)皮膚位置的毛發(fā)生長(zhǎng),確保不會(huì)形成禿塊,并指示身體的各個(gè)部位應(yīng)該達(dá)到什么樣的毛發(fā)濃度。就像人類一樣,有的時(shí)候某些毛發(fā)會(huì)與他人失去聯(lián)系,這就會(huì)導(dǎo)致脫發(fā)或者毛發(fā)過多。
為了探究這個(gè)信號(hào)機(jī)制的秘密,由加州大學(xué)爾灣分校發(fā)育與細(xì)胞生物學(xué)助理教授MaksimPlikus和QingNie數(shù)學(xué)教授領(lǐng)導(dǎo)的的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)使用毛發(fā)稀疏的小鼠模型,對(duì)導(dǎo)致脫發(fā)的原因進(jìn)行了分析。
該研究重點(diǎn)關(guān)注Wnt信號(hào)通路(對(duì)胚胎發(fā)育和再生有重要作用)和骨形成蛋白(BMP,抑制毛發(fā)生長(zhǎng))之間的相互作用。過去的研究表明,Wnt和BMP之間的相互作用能夠調(diào)節(jié)身體特定部位的毛發(fā)生長(zhǎng),但是尚未揭開這些區(qū)域是如何互相聯(lián)系并調(diào)節(jié)毛發(fā)生長(zhǎng)的真相。
然而,用在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)解釋復(fù)雜生物功能方面存在不足,比如全部皮膚的毛發(fā)生長(zhǎng)模式。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了Nie實(shí)驗(yàn)室的數(shù)學(xué)模型和Plikus實(shí)驗(yàn)室中皮膚研究經(jīng)驗(yàn)。他們發(fā)現(xiàn),Wnt-BMP調(diào)節(jié)機(jī)制能夠指導(dǎo)身體任何部位的毛發(fā)生長(zhǎng)。
Plikus說:“就像兩個(gè)鄰國(guó)說的語言不同一樣,現(xiàn)在不明確背部皮膚是如何與腹部皮膚‘交流’并協(xié)調(diào)毛發(fā)生長(zhǎng)的任務(wù)。我們發(fā)現(xiàn),盡管背部和腹部皮膚有不同的信號(hào)‘方言’,但是所有的毛發(fā)都能夠利用類似的‘詞匯’和‘句子’以讓彼此理解。”
理解這種信號(hào)機(jī)制可以幫助理解人類毛發(fā)生長(zhǎng)異常的原因,并找到合適的解決辦法。比如,禿頂通常影響頭部的頂部和前部,但不影響后面。這可能是由于Wnt-BMP之間的通信中斷,導(dǎo)致每個(gè)毛囊獨(dú)立生長(zhǎng),從而出現(xiàn)混亂。
Plikus說:“如果脫發(fā)區(qū)域和非脫發(fā)區(qū)域之間的通信能夠恢復(fù),毛發(fā)生長(zhǎng)信號(hào)就可以在頭部的皮膚之間交換,防止出現(xiàn)禿頂。”
Plikus補(bǔ)充說:“頭部皮膚的毛發(fā)生長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)缺乏,但是身體其他部位的毛發(fā)(比如面部、手臂和腿)卻可能生長(zhǎng)過度,甚至影響外觀。”
好消息是,可以通過藥物重新激活并調(diào)節(jié)這種機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)還確定了什么水平的Wnt-BMP信號(hào)能夠促進(jìn)或抑制毛發(fā)生長(zhǎng),提供了“優(yōu)化Wnt-BMP等級(jí)的路線圖”來促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)還可以進(jìn)一步幫助我們理解再生過程較快和較慢的區(qū)域如何與其他快速再生的組織(比如腸和骨髓)相協(xié)調(diào)。
Plikus補(bǔ)充說,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明,除了Wnt-BMP之外還存在其他的信號(hào)因素處理過多的毛發(fā)生長(zhǎng),研究團(tuán)隊(duì)下一步的工作就是確定并測(cè)試這個(gè)機(jī)制。