Nature最新研究解决生物难题:压力如何导致白发?
2020/01/30
压力激活了作为战斗或逃避反应一部分的神经,从而对毛囊中的色素再生干细胞造成了永久性损害。


黑色素细胞干细胞(黄色)与周围复杂的交感神经分布(洋红色)。
图片来源:哈佛大学Hsu实验室

长期以来,压力与头发加速变白有关,但到这种联系几乎没有得到科学的证实。近日,哈佛大学的科学家们首次准确地发现了这一过程是如何进行的:压力激活了作为战斗或逃避反应一部分的神经,从而对毛囊中的色素再生干细胞造成了永久性损害。这项发表在《Nature》杂志上的研究增进了科学家对压力如何影响人体的认识。


https://doi.org/10.1038/s41586-020-1935-3

由于压力会影响整个身体,因此研究人员首先必须缩小负责将压力与头发颜色联系在一起的身体系统。他们首先假设,压力会导致色素生成细胞受到免疫攻击。然而,当缺乏免疫细胞的老鼠仍然显示出头发变白时,研究人员转向激素皮质醇,但这又是一个死胡同。

在系统地消除各种可能性之后,研究人员开始研究交感神经系统,该系统负责机体的“战斗或逃跑”反应。交感神经分支到皮肤上的每个毛囊中,压力会导致这些神经释放去甲肾上腺素,这种物质被附近的色素再生干细胞吸收


去甲肾上腺素使头发变白

在毛囊中,某些干细胞充当色素生成细胞的储存库。当头发再生时,一些干细胞会转变为产生色素的细胞,从而使头发着色。研究人员发现,交感神经中的去甲肾上腺素会导致干细胞过度活化,所有的干细胞都转化为产生色素的细胞,过早地耗尽了“存货”


交感神经系统的过度活化会消耗黑色素细胞干细胞

对此,研究人员表示,压力的有害影响超出了他们的想象,一旦所有能再生色素的干细胞消失了,就无法再生成色素,这种损害是永久性的。这一发现强调了原本具有保护性的进化反应的负面影响。急性应激,特别是战斗或逃避反应,传统上被认为对动物的生存有利,但是在这种情况下,急性应激会导致干细胞永久性耗竭。

为了将压力与头发变白联系起来,研究人员从全身反应开始,逐步扩大到各个器官系统,细胞间的相互作用,最后一直延伸到分子动力学。通过这项研究,我们现在知道神经元除了可以有效调节器官功能、血管和免疫力,还能够控制干细胞及其功能,并且了解它们如何在细胞和分子水平上相互作用,从而将压力与头发变白联系起来。这些发现有助于阐明压力对各种器官和组织的广泛影响,是迈向最终治疗的第一步,将为寻求改变或阻止压力的破坏作用的新研究铺平道路

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