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全世界有数亿人饱受脱发困扰。遗传、癌症治疗、压力等因素都可能是诱因。虽然脱发不会造成严重的健康问题，但会影响个人形象导致情绪创伤甚至抑郁。
米诺地尔（抗高血压钾通道开放剂）和非那雄胺（5α-还原酶抑制剂抑制二氢睾酮）是常用的脱发治疗药物。但这两种药物最初不是为治疗脱发设计的，而是意外发现。由于两者都不是很有效，科学家们一直在研究毛囊周期的机制以寻求更有效的方法，他们试图刺激毛囊从休止期向生长期发展。
7月24日，北卡罗莱纳州立大学程柯教授团队在Sciences Advances杂志上发表论文称，他们鉴定出一种可以促进毛发再生的miRNA（名为miR-218-5p），其在调控毛囊再生的通路中起着至关重要的作用，可能成为未来脱发治疗药物开发有希望的候选者。
图片来源：Sciences Advances
毛发生长取决于调节毛囊生长周期的毛乳头（dermal papillae, DP）细胞健康状况。最近的研究表明，秃顶区域的毛囊并没有消失，只是缩小了。如果这些部位的DP细胞得到补充，那么毛囊可能会恢复正常。
在这项研究中，程柯团队利用在毛发生理学研究中被广泛应用的模型小鼠，对比了二维（2D）培养的DP细胞和角蛋白支架三维（3D）球状培养的DP细胞的疗效。正如预料的那样，后者效果更佳。
三维球状DP细胞移植后保留率和存活率更高（下图H, I），因为角蛋白水凝胶的多孔微结构（下图E, F）可以维持DP细胞活性，并能进一步支持细胞的附着和增殖。此外，与二维培养的DP细胞相比，三维球状DP细胞中CD133和β-catenin的表达增强，而CD133阳性DP细胞在体内表现出诱导毛发的能力。
图片来源：Sciences Advances
鉴于二维培养的DP细胞有限的治疗效果，程柯团队着重研究了三维球状DP细胞的毛囊诱导能力。他们观察了未治疗组、治疗脱发的“金标准”米诺地尔阳性对照组和三维球状DP细胞组实验小鼠20天的毛发生长状况。结果显示，在第15天，米诺地尔治疗组的毛发覆盖率为35%，而未治疗组仅为10%。角蛋白支架三维球状DP细胞组的毛发覆盖率则约为90%。
图片来源：Sciences Advances
程柯教授说：“角蛋白支架三维球状DP细胞表现最好，因为球体模拟了头发的微环境，角蛋白支架起到了锚定的作用，使它们保持在需要的位置。此外，我们也对DP细胞如何调节毛囊生长过程感兴趣，鉴于旁分泌信号在这一过程中的重要性，我们研究了外泌体，特别是来自该微环境的外泌体miRNA。”
通过Westernblot和免疫荧光成像，研究人员证实三维球状DP细胞分泌的外泌体可以上调β-catenin的表达，从而促进毛囊发育。
此外，他们分析了从DP细胞中分离出的外泌体中miRNA疗效，最终他们找到了一种关键的miRNA——miR-218-5p。miR-218-5p的增加促进了毛囊的生长，而抑制它会导致毛囊失去功能。
具体来说， miR-218-5p通过下调WNT信号抑制剂SFRP2调节毛囊发育，从而促进β-catenin，形成正反馈回路。miR-218-5p过表达的外泌体加速了毛囊生长期的发生。
与目前的毛发再生疗法相比，该发现可能具有以下优势：不适合进行侵入性外科手术的人可受益于通过微创方法（如无针注射、微针贴片和喷雾剂）进行外泌体给药；与市售米诺地尔相比，外泌体是一种副作用较少的天然产物。
图片来源：Sciences Advances
程柯教授总结道：“三维球状DP细胞疗法可能是治疗脱发的有效方法，但你必须培养、扩增、保存并将这些细胞注射到秃顶区域。另一方面，miRNA可应用于小分子药物，这使我们可以创造出一种效果相似、问题更少的乳霜或乳液药物制剂。未来的研究将集中在使用这种miRNA促进头发生长。”
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