BioMed Central | 孙洋团队在食蟹猴模型上揭示诗碧曼精华液激活毛囊干细胞进而促进毛发再生的机制

2023-08-04 12:08

毛发作为人体与外界环境之间的重要屏障之一，不仅保护皮肤免受有害紫外线的伤害；它还具有辅助皮脂腺分泌、调节体温等作用。此外，头发作为一个人的外表和身份的组成部分，对个人的心理健康和社会交往均有着重要影响。

哺乳动物的毛发生长周期经历三个不同的阶段——生长期、衰退期和休止期，这三个阶段是由毛囊的周期性变化调节的，毛囊干细胞（Hair follicle stem cells，HFSC）在这个过程中发挥重要作用[1, 2]。在休止期，毛囊干细胞保持静止状态；当进入生长期时，它们被迅速激活，进而增殖和分化，促进毛囊的周期性生长以及表皮和皮脂腺的更新。一些病理性脱发如雄激素性脱发，毛囊干细胞无法接收激活信号，保持持续静止状态，导致毛囊萎缩，失去再生毛发的能力。目前FDA批准的两款治疗雄激素性脱发的药物，非那雄胺和米诺地尔，也均因不同程度的副作用让人困扰不已。因此，开发一种温和、持久的毛发生长促进药物将会极大满足脱发患者的临床需求，显著提高其生活质量。

近年来，随着单细胞多组学的快速发展，极大地促进了天然产物的机制研究。诗碧曼精华液（SBM）是由多种药食同源中药组成的复方制剂，包括人参、何首乌、当归、芦荟、亚麻籽和绿茶等。研究人员通过单细胞转录组测序发现，SBM可通过调节小鼠真皮乳头细胞FGF信号通路促进毛发再生[3]。考虑到小鼠和人基因表达水平的异质性，南京大学生命科学学院、医药生物技术全国重点实验室孙洋研究团队进一步在非人灵长类动物食蟹猴上开展了SBM促毛发再生的机制探索，相关成果近日以Traditional Chinese Medicine Shi-Bi-Man regulates lactic acid metabolism and drives hair follicle stem cell activation to promote hair regeneration为题发表在BioMed Central（BMC）出版社的全科医学与补充医学Q1区杂志、国际中医药学会的官方期刊Chinese Medicine上，该研究利用单细胞转录组测序技术结合实验验证，揭示了诗碧曼精华液通过上调乳酸脱氢酶来驱动毛囊干细胞激活进而促进食蟹猴毛发再生的分子机制，为传统天然成分促毛发再生提供了科学依据。

研究人员首先通过12天连续经皮涂抹诗碧曼精华液（SBM组），发现相比于空白组（Vehicle组），SBM可显著促进食蟹猴背部毛发生长。结合皮肤组织的毛囊数量、毛囊长度和形态的观察，提示SBM可促进皮肤毛囊的发育。

图1 诗碧曼精华液（SBM）促进食蟹猴毛发再生和毛囊发育

那么，SBM促进食蟹猴毛发再生和毛囊发育的机制是什么呢？研究人员进一步对给药区域的皮肤组织进行单细胞转录组测序，对多种类型细胞进行鉴定，发现毛囊干细胞比例在SBM给药处理后数量显著增加。结合单细胞分析、qPCR以及免疫荧光检测，研究人员发现SBM给药后毛囊干细胞增殖分化的marker如Ki67以及SOX9的表达均显著升高，表明SBM给药后可使毛囊干细胞处于激活状态。