“*零点的不是零食不是衣服，是生发防脱洗发水”成了很多年轻人的真实写照。但是如果脱发过于严重，属于病理性脱发，就需要进行治疗。近日，根据日本横滨国立大学研究团队的实验，移植毛囊或许将成为脱发患者的治疗选择。

来自日本一组研究毛囊生长和毛发色素沉着过程的研究人员通过在体外控制上皮-间质相互作用以及上皮和间质细胞在三个维度上的排列，成功地在实验室中培育出了毛囊，为毛囊再生提供了新的见解。相关研究成果以“Reprogramming of three-dimensional microenvironments for in vitro hair follicle induction”为题，发表在Science Advances上。研究人员在实验室成功培育出了毛囊，并生长出了毛干，其体外生成率几近100%，在移植到裸鼠皮肤上后，仍然拥有强大的毛发再生能力。

图1 研究成果

随着胚胎的发育，表皮层和间充质之间相互作用（EMI），通过特定的信号通路和转录因子触发各种组织和器官的发育，包括毛囊形态的发生。多年来，科学家们使用动物模型研究EMI的一些关键机制，包括对毛囊形态发生的影响，但由于体内环境拥挤，充分阐明毛囊发育所涉及的EMI的相关分子机制仍然具有挑战性。

近，在研究中使用类器官培养物受到科学家的广泛关注，因为作为器官的微小、简单版本，有利于科学家在实验室培养皿中使用，以研究组织和器官的发育及病理学。正因为如此，类器官在体外阐明毛囊形态发生的机制方面，是一种很有途的工具。

在这项研究中，研究人员通过控制由上皮和间充质胚胎细胞产生的结构，使用低浓度的细胞外基质来制造毛囊类器官。细胞外基质将两种胚胎细胞之间的间距从哑铃形状调整为核壳结构，具有典型特征的新形成的毛囊以核壳形组出现，研究人员将这种毛囊发芽模型称为“毛囊体”。经过23天的培养，毛囊中生长出毛干，长度达到约3毫米。

图2 毛囊体制备示意图

为了优化毛囊体的形成，研究人员分析了可能影响毛囊发芽的因素。通过控制添加基质胶的时间、上皮细胞和间充质细胞的混合比例、总细胞数以及***初的基质胶浓度等变量，发现毛囊发芽对基质胶补充剂的时间敏感、当两种细胞类型的混合比例相等时毛囊发芽数达到峰值。

接下来，他们研究了培养了10天的毛囊体中毛囊的组织学，在生成的毛囊体中观察到毛囊及其周围组织的典型细胞标志物，并且还在毛干的横截面中观察到毛发角质层和黑色素颗粒，包括毛鳞片和髓质。值得注意的是，当把毛囊体移植到裸鼠的背侧皮肤时，仍然拥有强大的毛发再生能力，并且毛发周期至少重复10个月。通过毛囊体移植，研究人员发现了其在再生医学上的可能性。

此外，研究人员还研究了使用毛囊体进行药物筛选的可操作性。通过在培养皿中添加一种刺激黑色素细胞的药物，发现该药物显著改善了头发纤维的色素沉着。

在这项研究中，研究人员通过毛囊类器官的制造与培养，实现了体外毛囊生成，并生长出毛干。其一方面为制备其他类器官提供了有效方式，更重要的在于这一类器官系统以几近100%的效率生成了毛囊和毛干，不仅可以用以了解EMI对毛囊形态发生产生的影响，还可以用于毛囊再生、药物筛选以及代替动物实验。

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原创作者：洛阳吉恩特生物科技有限公司