干細胞研究的突破向着解決人類禿頂問題更近一步

日本理化學研究所生物系統動力學研究中心的科學家們進行了一項突破性研究,歸納出皮膚中負責毛發細胞再生的干細胞的具體特徵,還確定了產生持續毛囊生長的最佳成分。研究人員認為他們的毛發再生方法的動物試驗已經完成,已經可以進行人體臨床試驗。

人類的毛囊會不斷地循環經歷一些不同的階段。大部分時間毛囊都處於生長期,也就是頭發的活躍生長階段。

在生長期結束時,毛囊會進入一個過渡階段,稱為catagen階段,導致進入休息狀態,稱為telogen階段。一旦毛囊進入端生期,頭發的軸就會自然脫落,之後毛囊就會循環回到生長期,並開始生長新的頭發軸。

研究人員面臨的一個挑戰是尋找再生頭發的方法,找到一種方法來生產新的毛囊,不斷地通過這個自然循環。收獲毛囊常駐上皮干細胞(HFSCs)是禿頂個體再生頭發的一種可能方法,但並非所有HFSCs都能持續通過這些毛囊階段。許多人可能會長出一根頭發,但在頭發脫落後,未能重新循環進入生長期。

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因此,發表在《科學報告》雜志上的新研究的第一個突破是發現了區分最有可能呈現重復性毛囊循環的HFSCs的特定細胞生物標志物。兩種HFSC標志物(CD34和CD49f)一般用於識別這些特殊的產發干細胞,然而,新的研究發現第三種生物標志物(Itgβ5)可以最有效地區分最適合頭發持續循環的干細胞。

“我們發現,當Itgβ5也被生物工程化到毛囊胚芽中時,幾乎80%的毛囊達到了三個頭發周期,”新研究的第一作者Makoto Takeo解釋說。”相比之下,當它不存在時,只有13%的人達到了三個周期。”

該研究還證明了一種旨在培養HFSCs的新培養基的功效。這種被稱為NFFSE的培養基是膠原蛋白和其他五種因子的組合。

在NFFSE培養基中培養的HFSCs中,有81%的HFSCs至少通過了三個完整的頭發周期階段,令人印象深刻。當只從NFFSE培養基中抽出一種成分時,研究人員看到大多數HFSCs在一個頭發周期後就停滯不前。

“我們的培養系統建立了毛囊干細胞周期性再生毛囊的方法,將有助於在不久的將來使毛囊再生療法成為現實,”該項目的首席研究員Takashi Tsuji解釋說。

Tsuji和他的團隊已經研究這項再生技術超過十年,並表示這種新方法的臨床前動物測試已於兩年前完成。一項人體臨床試驗原定於去年開始,但與COVID-19流行病帶來的財務問題使試驗受挫,研究人員現在正在尋找私人捐款,以使這項工作得以繼續開展。

這項新研究發表在《科學報告》雜志上。

來源:cnBeta