Nature : 肥胖使毛囊干细胞分化成皮脂细胞，造成不可逆脱发

众所周知，肥胖不仅是糖尿病、高血压等疾病的高风险因素，也是雄性激素性脱发的一个风险因素。

不过虽然超重的人有较高的雄性激素性脱发的风险，但肥胖是否会导致脱发以及背后的分子机制仍然是未知的。

近期，发表在nature的一项研究发现，肥胖通过激活了某些炎症细胞因子信号，从而改变了毛囊干细胞的分化命运，使其分化成皮肤表面的角质细胞或分泌皮脂的皮脂细胞而不是头发生长所必须的毛囊，从而导致毛囊脱落和脱发。

DOI: 10.1038/s41586-021-03624-x

毛囊是皮肤表皮（外层）中的一个隧道状结构，头发在毛囊的底部开始生长。而毛囊干细胞是毛囊中的长寿细胞。

来源：毛发医生李丙双 视频截图

我们的毛囊终身都在经历着生长期，退行期和休止期的循环。这一过程依靠的是毛囊干细胞来驱动，也就是说，毛发的周期性自我更新以及生长其实是依赖于毛囊干细胞（HFSCs）周期性增殖和分化。

正常情况下，HFSCs在每个毛囊周期都会进行自我更新。这是使我们的头发不断重新生长的过程的一部分。随着人类年龄的增长，HFSCs不能自我补充，导致HFSCs减少，因此头发变薄。

在这项研究中，东京医科大学（TMDU）的研究人员使用小鼠模型实验来研究高脂肪饮食或遗传诱导的肥胖如何影响头发的稀疏和脱落。

研究员给20个月大的小鼠喂食HFD或正常饮食（ND），为期一个月。结果发现，HFD喂养的老年小鼠出现弥漫性的毛发稀疏。

接下来，为了研究肥胖对毛囊的影响，野生型雄性小鼠在2至12个月大时被喂以HFD或ND。饲喂HFD的小鼠也显示出毛发数量的减少，并有蓬松的外观。而且在通过脱毛诱导毛发周期后，脱发的情况更加严重。

此外，在HFD喂养的小鼠中进行几轮毛发周期诱导（但在ND喂养的小鼠中没有）后，会诱发更严重的、不可逆的脱发。

研究员接下来又分析了遗传性肥胖小鼠、化学性糖尿病小鼠、喂养高蔗糖饮食的野生型小鼠、HFD喂养的雌性小鼠和HFD喂养的雄性小鼠。

研究发现，遗传性肥胖小鼠和HFD喂养的小鼠在6个月大时也表现出严重的脱发。而HFD喂养的雌性小鼠在8个月时出现了脱毛现象 。

但是，链脲霉素（STZ）处理的糖尿病小鼠或喂养高蔗糖饮食的小鼠没有出现脱发现象。

这些结果表明，肥胖引起的代谢压力会加速脱发。

接下来，研究员比较了HFSCs在HFD喂养的小鼠和标准饮食喂养的小鼠之间的基因表达，并追踪了这些HFSCs激活后的命运。

结果发现，那些在HFD喂养的肥胖小鼠中的HFSCs改变了它们的分化命运，分化成了皮肤表面的角质细胞或分泌皮脂的皮脂细胞。由于HFSCs的数量是一定的，当HFSCs分化成其他细胞时，便没有足够的数量分化成毛囊，从而使小鼠脱发和和具有更小的毛囊。

研究结果表明，肥胖可以通过诱导某些炎症信号导致毛囊干细胞（HFSCs）枯竭，阻止毛囊再生，最终导致毛囊脱落。

为了确定是哪个信号通路决定了HFSC分化命运的改变，研究员进行了芯片分析和RNA测序（RNA-seq）分析。微阵列数据显示 ，在HFD喂养的小鼠的生长期HFSCs中，SHH信号通路表达明显降低。

为了研究HFD对SHH信号的抑制是否会导致HFSCs的命运改变和枯竭。研究人员分析了TetO-Gli2ΔC转基因小鼠，这种转基因小鼠的SHH 途径被特异性地和暂时性地抑制。

当抑制SHH信号一周，并同时诱导毛发周期后 ，一个月后，HFSCs被耗尽，并且毛囊变小或消失和出现脱发。

这表明SHH信号对保持HFSCs的终末分化至关重要，并且通过HFD抑制HFSCs中的SHH信号 时，可诱导毛囊逐渐变小并最终导致脱发。

那么如果激活Sonic hedgehog信号通路可以挽救高脂肪饮食导致的脱发吗？

紧接着，研究人员测试了通过激活Sonic hedgehog信号通路是否能挽救脱发。

对于Gli2ΔN小鼠，研究员使用多西环素治疗。这种药物让SHH信号通路在HFSCs中被特异性和暂时性地激活。结果发现，多西环素治疗部分地挽救了HFD诱导的脱发。

同样，用平滑肌激动剂SAG（这是一种激活SHH信号的小分子）进行药物治疗，也部分挽救了HFD诱导的脱发，但没有挽救老化诱导的脱发。

这些结果表明，激活Sonic hedgehog信号通路后，可以防止高脂肪饮食带来的毛发脱落。

这项研究为高脂肪饮食或遗传性肥胖后可能发生的特定细胞命运变化提供了有趣的新见解，并为未来预防和治疗脱发打开了新的大门。

所以不仅为了自己的身材，也为了我们的一头秀发，也不能变胖呀！

来源 | 梅斯医学

撰文 | Jessica

编辑 | Jessica