化疗脱发能否避免？Nat Commun｜低强度超声打断紫杉醇锁定的微管，小鼠毛囊成功保住

（来源：生物谷）

转自：生物谷

当化疗药缓慢滴入血管，很多患者心里清楚，头发即将一把把脱落。紫杉醇作为乳腺癌、卵巢癌和肺癌等多种实体瘤的一线药物，疗效毋庸置疑，但脱发几乎成为“标配”副作用。头皮冷却效果有限，新型药物研发屡屡遇挫，这个困扰临床数十年的难题，至今没有理想的解决方案。

迈阿密大学米勒医学院研究团队在Nat Commun发表了一项动物研究，提出了一种物理干预策略：在紫杉醇化疗后，用短暂的低频超声照射皮肤，即可打断被药物过度稳定的微管，从而阻止毛囊细胞的死亡程序。在两种不同品系的小鼠模型中，这一方法均显著保护了毛囊，并促进了毛发再生。

紫杉醇如何误伤毛囊

紫杉醇的靶点是细胞内的微管网络。正常情况下，微管处于动态聚合与解聚的平衡中，有丝分裂时纺锤体依靠这种动态性正确牵引染色体。紫杉醇结合到微管上后，强行将平衡推向稳定，微管无法解聚，纺锤体丧失功能，细胞被永久阻滞在有丝分裂期，最终凋亡。肿瘤细胞增殖快，因此最先被杀伤。但毛囊中的基质细胞同样是分裂最活跃的群体之一，于是成了紫杉醇的“无辜受害者”。

研究者设想：如果在紫杉醇造成不可逆损伤之前，用物理手段把被稳定住的微管强行打断，毛囊细胞或许能逃过一劫。超声恰好具备这种力学干预能力。

试管中验证：超声打断微管，紫杉醇结合者无法恢复

研究者首先在体外验证了超声的直接作用。将纯化的荧光标记微管置于超声场中，发现短暂的低频超声能够直接切断微管纤维。普通微管断裂后，大约60到120分钟可重新聚合为长纤维，恢复形态。但经紫杉醇处理的微管被切断后，碎片无法解聚成单体，反而聚集成团块，彻底失去功能。

这个差异是关键：超声破坏了紫杉醇作用下的微管，且这种破坏不可逆，而正常微管具备再生能力。这意味着在活体内，超声可以精准针对被药物锁定的微管，而不影响其他正常微管。

活体小鼠：毛囊微管碎裂，异常纺锤体被清除

研究者给3周龄小鼠注射紫杉醇，4小时后对背部皮肤进行5分钟、45kHz的低频超声照射。皮肤活检显示，紫杉醇使毛囊细胞内的微管呈现异常密集的束状，而超声照射后，这些微管网络明显碎裂，微管平均长度显著缩短。

更关键的是有丝分裂纺锤体的变化。紫杉醇导致多数分裂期细胞出现单极纺锤体，这是典型的异常有丝分裂形态。超声干预后，这些异常结构被物理性破坏，后续观察中毛囊细胞内双极纺锤体的比例明显增加，表明细胞分裂回归正常。

图1：低强度超声在体外对微管的差异性破坏

图2：低强度超声在活体小鼠毛囊细胞中破坏微管及有丝分裂纺锤体

细胞命运逆转：阻滞解除，凋亡减少，毛发重新长出

如果只是打断微管而最终不能挽救细胞，那这一发现便只是物理现象。研究者进一步检测了细胞周期和凋亡标志物。注射紫杉醇后第2天和第5天，毛囊中因有丝分裂阻滞而大量积聚的磷酸化组蛋白H3阳性细胞，在接受超声干预的小鼠中数量显著下降，说明细胞周期阻滞被有效解除。同时，活化Caspase-3阳性凋亡细胞数也大幅降低。

在为期数周的实验中，小鼠接受四次紫杉醇注射，每次注射后4小时进行5分钟超声处理。结果明确：未处理组小鼠毛发再生明显受阻，而超声处理组小鼠的毛发生长速度几乎与未化疗组无异。组织学分析进一步显示，紫杉醇组毛囊基质细胞中约65%出现微核，这是基因组严重损伤的标志，而超声干预组这一比例降至10%以下。

图3：低强度超声预防紫杉醇诱导的毛囊细胞有丝分裂阻滞和凋亡

图4：低强度超声在两种小鼠模型中均有效防止紫杉醇诱导的脱发

为何超声能保护毛囊而不影响肿瘤

超声的物理效应具有局部性和浅表性。毛囊位于皮肤表层，超声能量可以充分穿透并作用于其中的微管。而肿瘤组织通常位于体内深处，超声难以达到有效强度，因此紫杉醇在肿瘤局部的抗肿瘤活性不会受到干扰。研究者采用的超声参数远低于引起组织热损伤或空化效应的阈值，整个处理仅5分钟，小鼠未出现任何皮肤异常或行为改变。

转化前景

低强度超声已在康复理疗领域应用数十年，设备成熟，安全性记录良好，成本低廉。这一策略不涉及额外药物，仅需在化疗后特定时间窗口进行局部照射。当然，从小鼠到人体，还有诸多细节需要优化：最佳频率、强度、处理时机，以及不同紫杉烷类药物的适用性。但这项研究至少指明了一个清晰且可行的方向——用最基础的物理力学，对抗最棘手的化疗副作用。对于正在与癌症抗争的人来说，少一分脱发的恐惧，或许就多一分坚持治疗的信心。

参考文献：

Amaya, C., Luo, S., Smith, E.R. et al. Disruption of microtubules with low intensity ultrasound rescues hair follicle damage by paclitaxel in mouse models. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-75335-8