來(lái)自科隆和赫爾辛基的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了一種防止脫發(fā)的機(jī)制：通過(guò)改變毛囊干細(xì)胞的代謝狀態(tài)來(lái)留住頭發(fā)。
研究小組由赫爾辛基大學(xué)和馬克斯•普朗克老齡生物學(xué)研究所副教授Sara Wickström和皮膚科專(zhuān)家Sabine Eming教授（科隆大學(xué)）領(lǐng)導(dǎo)，題為 “Glutamine Metabolism Controls Stem Cell Fate Reversibility and Long-Term Maintenance in the Hair Follicle”一文現(xiàn)已發(fā)表在《Cell Metabolism》雜志上。

每天，皮膚和毛囊等組織都會(huì)受到紫外線等環(huán)境損害，不斷移除和更新受損材料。平均每天有5億個(gè)細(xì)胞和100根毛發(fā)脫落，相當(dāng)于1.5克物質(zhì)。死亡的物質(zhì)由干細(xì)胞替代更新，干細(xì)胞具有特異性、高增殖性和長(zhǎng)壽命。組織功能依賴(lài)于這些干細(xì)胞的活動(dòng)和健康；功能受損或數(shù)量減少會(huì)導(dǎo)致衰老。雖然干細(xì)胞在衰老過(guò)程中的關(guān)鍵作用已被證實(shí)，但對(duì)調(diào)節(jié)這些重要細(xì)胞長(zhǎng)期維持的機(jī)制知之甚少。“毛囊的功能和可識(shí)別的干細(xì)胞是研究這個(gè)重要問(wèn)題的完美模型系統(tǒng)，”Wickström說(shuō)

為了了解是什么使干細(xì)胞在功能上不同于分化的子細(xì)胞，研究小組調(diào)查了兩種細(xì)胞群體的轉(zhuǎn)錄和代謝情況。“有趣的是，研究表明干細(xì)胞和子細(xì)胞具有不同的代謝特征，”該研究的共同科學(xué)家Christine Kim博士說(shuō)。“我們的分析進(jìn)一步預(yù)測(cè)，Rictor是代謝主調(diào)節(jié)器mTOR通路中一個(gè)重要但相對(duì)未知的分子組成部分。

在更詳細(xì)的分析中，研究小組發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞的衰竭是由于代謝靈活性的喪失。在每一個(gè)再生周期結(jié)束時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中，一根新的毛發(fā)被制造出來(lái)，干細(xì)胞將回到它們的特定位置并恢復(fù)一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)。另一位共同領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)家Xiaolei Ding博士解釋說(shuō)：“這項(xiàng)研究的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，‘命運(yùn)可逆性’需要從谷氨酰胺代謝和細(xì)胞呼吸轉(zhuǎn)向糖酵解。

干細(xì)胞生活在一個(gè)氧氣利用率低的環(huán)境中，因此利用葡萄糖而不是谷氨酰胺作為能量和蛋白質(zhì)合成的碳源。這種變化是由低氧濃度和Rictor信號(hào)觸發(fā)的。Rictor的去除削弱了干細(xì)胞命運(yùn)逆轉(zhuǎn)的能力，引發(fā)了，“年齡依賴(lài)性干細(xì)胞衰竭和年齡導(dǎo)致的脫發(fā)”。Ding和Eming近建立了一個(gè)研究Rictor功能的基因小鼠模型，并觀察到缺乏Rictor的小鼠毛囊再生和循環(huán)明顯延遲，這表明干細(xì)胞調(diào)節(jié)受損有趣的是，隨著年齡的增長(zhǎng)，這些小鼠開(kāi)始脫發(fā)，干細(xì)胞數(shù)量減少。

Eming說(shuō)：“未來(lái)的一個(gè)主要目標(biāo)將是了解這些臨床前發(fā)現(xiàn)如何轉(zhuǎn)化為人類(lèi)干細(xì)胞生物學(xué)，并可能被用于藥物治療，防止毛囊老化。我們對(duì)谷氨酰胺酶抑制劑的應(yīng)用能夠恢復(fù)Rictor缺陷小鼠的干細(xì)胞功能的觀察感到特別興奮，這證明了修改代謝途徑可能是增強(qiáng)組織再生能力的有力方法的原理。”

?