北京
谈到头发，我们总是被两种情形所支配：脱发时候对“秃了”的恐惧与焦虑，做发型时“开盲盒”的忐忑不安。可有没有思考过我们的头发究竟如何长出来的呢？生物课本一直告诉我们，头发是从发根被新细胞“推”出来的。但一项最新研究彻底颠覆了这个经典理论——头发实际上是被毛囊深处一种隐秘的细胞力量“拉”出来的！
头发由毛囊和毛干两部分组成。毛干在头皮之外，毛根在头皮内部，藏在毛囊之内。毛囊是头发生长的核心引擎。毛囊就像是一个小袋子，从里到外包含了毛球、内毛根鞘和外毛根鞘。在过去很长一段时间里，学界曾经认为，头发的生长是一个像挤牙膏一样的过程。毛球就是认知中头发生长的地方，毛囊底部的毛乳头富含毛细血管，为毛母质细胞提供营养。毛母质细胞不断分裂、分化，形成角质蛋白，逐渐向外挤压角质蛋白形成可见的发干。
头发的结构（图片来源：[2]）
近期法国欧莱雅研究与创新中心与伦敦玛丽女王大学科研团队（以下简称：科研团队）合作发表在《Nature Communications》的研究成果有望改写原有理论，他们证明：头发并不是被细胞“挤”出来的，而是被周围的组织“拉”出来的。
人类毛囊组织结构及用于活体毛囊成像的多光子显微系统（图片来源：[8]）
科研团队采用3D 活体成像与单细胞追踪技术，首次在三维空间、单细胞分辨率下，实时观察并量化人类毛囊在生长阶段（生长期）的细胞迁移、分裂和流动模式。过去，毛发研究中的“外根鞘”一直被视为安安静静的“保护套”，职责就是裹住发根、抵御外力。但这项新研究彻底颠覆了这种印象——它内部的细胞并非静止不动，而是像沿着DNA双螺旋结构那样，自发地呈螺旋轨迹向下迁移。
标记蛋白运动示意图（图片来源：[7]）
从毛囊细胞动力学示意图能够观察到内根鞘细胞坚定地向上迁移，向着形成发干的方向前进。外根鞘细胞行为则复杂得多。在球部上方区域，它们不仅沿着毛囊长轴向下移动，还表现出螺旋状的旋转运动，方向既有顺时针也有逆时针，如同沿着一个螺旋滑梯向下滑行。
我们可以用一个简单的机械原理来理解这个过程：把头发（毛干）想象成一颗螺丝钉，而包裹它的“外根鞘”则像一个螺母。不过，这个“螺母”并不是整个鞘在旋转，而是鞘内的细胞们沿着螺旋状的轨道，像拧螺母一样一圈一圈地向下运动。正是这种向下的螺旋式“拧动”，产生了一个反向的作用力——就像我们拧紧螺母时，螺丝钉会被自然“顶”出来一样，头发也就被源源不断地从毛囊里“推出”来了。
毛囊细胞动力学（黄色为内根鞘细胞，蓝色和红色箭头代表外根鞘细（图片来源：论文原文））
为了验证这一观察，科研团队阻断了毛囊内的细胞分裂，预期毛发生长会停止。然而，毛发生长几乎没有改变。但当他们干扰使细胞能够收缩和运动的蛋白质的肌动蛋白时，毛发生长速度下降了80%以上。
停止有丝分裂，毛囊的生长层仍向上流动（图片来源：论文原文）
科研团队还通过数值模拟的方法验证了这一结论，研究者将毛囊细胞群体视为一种不可压缩的粘性流体，建立了基于纳维-斯托克斯方程的轴对称计算模型。模拟显示，只有假设‘外根鞘’边界像传送带一样主动向上移动（速度约每小时6.75微米），计算出的细胞流动速度才能与真实实验吻合——这说明外根鞘不仅仅是被动受力，它本身还在主动‘发力’。
细胞动态图及数值模拟（图片来源：[9]）
这项研究提醒我们，未来生发药物不必只盯着激素和营养，借助物理力量在生命活动中的作用，瞄准‘外根鞘’细胞的运动蛋白——只要重新激活它们的爬行能力，沉睡的毛囊就可能被再次唤醒。”
参考文献
[1]https://mp.weixin.qq.com/s/hdAYPCz1kb16ljCgGFHT5A
[2](11 封私信) 头发的结构与功能有哪些？ - 知乎[3]https://mp.weixin.qq.com/s/Hnf-l2ENvjMYENXVgPAXGg
[4]https://mp.weixin.qq.com/s/b4VR0qjJG5w1NkomxbdMeA
[5]https://mp.weixin.qq.com/s/loYPHf-5NdEehp1Mz7HWNg
[6]https://mp.weixin.qq.com/s/1eZsS34YNJljv_gxNuGeaQ
[7]https://mp.weixin.qq.com/s/0MGRkSXNi6f-W2cEh0H4qQ
[8]https://mp.weixin.qq.com/s/_a3L6RwOeSEAs7zFZFfEjQ
[9]https://www.nature.com/articles/s41467-025-65143-x/figures/4
来源：力学科普
编辑：Amy
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