隨著年齡增長，頭髮逐漸變白是一種正常的老化現象，但是具體的作用機制仍存在許多謎團。近日在《Nature》發表的一項新研究中，紐約大學格羅斯曼醫學院（NYU Grossman School of Medicine）的研究團隊發現黑色素幹細胞（Melanocyte stem cells，McSCs）所具有的獨特能力，有望能為白髮研究帶來新方向。
洞悉 iPSC 產業新趨勢，滿足迫切醫療需求！專訪 RxCell 執行長曾宪敏博士（基因線上國際版）具備獨特可塑性的 McSCs
McSCs 被廣泛認為與頭髮色素的沉積緊密相關，然而相較於其他成體幹細胞，McSCs 系統的凋亡速度更快，這也導致人類和小鼠的頭髮隨著老化逐漸斑白。為了更加深入地了解 McSCs 系統的層次結構，紐約大學的研究團隊對小鼠皮膚細胞進行了研究，並從中發現了幹細胞獨特的可塑能力。
McSCs 會分化形成黑色素細胞，過去科學家們普遍認為未分化的 McSCs 和後代細胞會分隔在毛囊的不同部位。然而，此次實驗中發現，研究團隊發現在正常的毛髮生長過程中，McSCs 會持續在發育中的毛囊之間移動。由於這些毛囊中的 WNT 蛋白信號水平對 McSCs 的成熟度影響不一致，因此 McSCs 會在原始幹細胞狀態和下一個「暫時增生」（Transit-amplifying state）的成熟階段之間轉換。
然而隨著年齡增長，頭髮經歷反覆老化脫落、重新長出的過程，會有越來越多的 McSCs 被卡在稱為毛囊隆突（Hair follicle bulge）的幹細胞區室中導致運動受阻。當毛囊隆突區域的 WNT 信號明顯低於其他區域時，這些滯留的 McSCs 不再進入暫時增生階段，但同時也無法回到原本的位置去透過 WNT 信號的刺激再生成為成熟的黑色素細胞。這導致頭髮無法獲得黑色素，最終新生長的頭髮繼而呈現灰色或白色。
解決 McSCs 堵塞問題就能逆轉頭髮老化？
在小鼠實驗中，研究人員觀察到當小鼠的毛髮經歷拔除和強制再生等物理老化過程時，毛囊隆突中 McSCs 的含量比例從拔除前的15%顯著增加至50%。這些被困住的 McSCs 停止再生，無法在新生長的毛囊中生成黑色素。相比之下，持續在毛囊隆突和原始位置之間移動的其他 McSCs 在研究的兩年期間仍能夠持續進行再生，成熟為黑色素細胞並產生黑色素。
研究團隊指出 McSCs 的運動性和可逆分化能力在保持頭髮健康和不褪色方面起著關鍵作用。因此，幫助被困住的黑色素幹細胞重新移動，或許具備逆轉或預防頭髮變白的潛力。團隊計劃未來將持續投入研究，探索使 McSCs 恢復活力或通過物理手段將其移回原始位置的方法。
延伸閱讀：發現工作記憶障礙可能成因，為生物衰老研究揭開新一頁參考資料：
1. Nature, 2023, https://www.nature.com/articles/s41586-023-05960-6
2. https://nyulangone.org/news/study-links-stuck-stem-cells-hair-turning-gray
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