生物合成技术应用!靶点通路与微损伤如何焕活毛囊自然生发
随着经济的发展、人们工作和生活压力的增大,再加上各种疾病、环境污染、不良的生活和饮食习惯等,脱发困扰的话题持续走高。世卫组织调查显示,约2亿中国人受脱发问题困扰,随之而来的就是脱发治疗需求越来越旺盛。但市场上的脱发治疗方法多样,想要找对方法,还得从“头”开始,关注毛囊焕活,寻找脱发真相。
毛发生长周期与其对应的通路联系紧密,脱发内因导致的变化只在相关毛囊微环境的内部进行表达,进而以脱发的形式表现,也就是说,当毛发生长长期处于休止期(即脱落毛发的毛囊不再长出新发)给人们带来脱发困扰时,致脱因子早已完成在人体内的运作。
分析SHP首护道产品对毛发生长及影响毛发生长通路的深入探索,以WNT/β-catenine通路为例,WNT信号通路是一个复杂的蛋白质作用网络,它通过与细胞膜上的GPCR(G蛋白偶联受体,G Protein-Coupled Receptor)蛋白——Frizzled上的CRD(富含半胱氨酸结构域,Cysteine Rich Domain)结合,调控信号通路下游,阻断细胞质中β-catenine的降解,β-catenine在细胞质中积累并进入细胞核,激活DNA转录与细胞分裂,因此WNT/β-catenine通路与细胞增殖相关。在毛囊形成及再生过程中,WNT和β-catenine大量表达,尤其是在毛囊膨突部位干细胞中,毛囊隆起部位干细胞分泌的WNT信号在整个毛发周期中能够维持干细胞的活性,保持生长期基因表达和毛发诱导活性;而β–catenin激活能诱导真皮成纤维细胞扩增,真皮厚度及密度增加;毛囊细胞大量扩增、分化加速。
由此可见WNT/β-catenin通路的表达与毛囊的形成及再生密切相关。WNT/β-catenine通路被中断,例如WNT或β-catenin的基因表达遭到抑制,则严重影响毛囊形态发生及再生:没有WNT,毛囊再生会出现延迟,创面恢复过程中的毛囊难以形成;没有β-catenin,WNT的毛囊诱导作用消失,导致退行期毛发脱落,毛囊萎缩无法再生,同时毛囊隆起部位干细胞无法分化成毛囊干细胞。
已有大量的研究表明,上调WNT/β-catenin信号通路,可以使皮肤和毛发再生:Lei等人于2014年通过人工上调WNT/β-catenin信号通路中的WNT10b蛋白,观察到小鼠皮肤中的毛囊尺寸增大,毛囊细胞增殖的现象,证明了WNT10b蛋白可能是激活毛囊再生信号通路的靶点之一[1];此外,也有临床数据显示提高WNT7a水平可以促进头发生长[2]。这意味着WNT蛋白家族与毛囊再生具有强相关性,通过调控WNT蛋白家族中的WNT10b、WNT7a、WNT3a与WNT1等蛋白可以有效地促进毛囊再生[3]。
而雄激素受体(AR)可以与雄激素结合,调控下游多个信号通路对毛囊周期进行调控。虽然大量研究表明体内雄激素水平过高会导致雄激素源性脱发(AGA)的发生证明了AR与AGA的强相关性,但是AGA发病机制复杂,目前仍未完全探究清楚。Deng等人发现[4],AR在头皮真皮乳头(DP)细胞中表达水平的提高会导致DP细胞周围的毛细血管退化,从而导致毛囊无法正常汲取营养进而萎缩。这些发现证明了AR介导的DP血管生长在AGA中的作用,并支持了通过拮抗AR治疗AGA的观点。
在生物合成学范畴,能够应用于生发领域的元素,如大众熟知的欧洲落叶松提取物、茶叶提取物、何首乌提取物等,都通过对其成分中的有效元素进行生物合成。针对上述WNT/β-catenine通路、AR通路,所定向采取的调控成分如吡哆素(维生素B6)、木香烃内酯、香兰基丁醚/大豆异黄酮、牛磺酸、壬二酸,也有其在毛发生长过程中的针对性功效。
参与多种生理功能,包括免疫调节和抗纤维化。此外,牛磺酸还可以促进毛发生长与保护毛囊牛磺酸被毛囊中的结缔组织鞘、近端外根鞘和毛球等部位吸收,其对转化生长因子(transforming growth factor,TGF)有一定调控功能,TGF-α可以激活下游β-catenin信号通路,促进细胞分裂与毛囊生长,且牛磺酸可以抑制TGF-β诱导的对毛囊的有害影响,促进毛发存活。
多方位促进毛发生长。壬二酸可以激活毛囊中的Hedgehog(Hh)信号通路,Hh信号分子控制细胞增殖与分化,与毛囊干细胞的形成与转化密切相关。此外,壬二酸可以上调Gli家族锌指蛋白的表达,该家族蛋白与细胞发育有促进作用。Hh信号通路对WNT/β-catenin、Gli等信号通路也有一定的调控功能。因此壬二酸可以激活毛囊中多个生发通路,多方位促进毛发生长。
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巨噬细胞刺激细胞生长 诱导毛发自然再生
《Nature》系列子刊《Nature Communications》在2017年发表了关于毛囊再生的权威论文《Macrophages induce AKT/b-catenin-dependent Lgr5 þ stem cell activation and hair follicle regeneration through TNF》(《巨噬细胞诱导AKT/B-连环蛋白依赖性的lgr5β干细胞活化和毛囊通过TNF再生》),这是首篇由中国人在该领域发表的权威论文,在后续相关毛囊再生、毛发再生的科学研究中被先后引用100余次,值得一提的是,文章作者——中山大学的王旭升教授也是SHP首护道品牌的首席研发科学家。论文中为我们揭示了皮肤微损伤后的修复过程中,皮肤募集巨噬细胞分泌炎症因子以激活毛囊干细胞启动增殖并毛囊通过TNF再生的奥秘。
皮肤在受损时,上皮组织损失的细胞是由表皮干细胞受到促炎因子刺激后增殖提供的,且除了细胞因子,伤口愈合期间淋巴细胞和巨噬细胞会释放大量生长因子,可以促进干细胞的增殖。而作为皮肤的附属器官,毛囊也会受到这些炎性因子和生长因子的影响。研究发现,在皮肤损伤后,毛囊干细胞在损伤后AKT磷酸化(AKT-P)显著提高,证明毛囊胚芽中的LGR5干细胞较早响应了组织损伤后开始增殖,导致小鼠伤口周围休止期的毛囊急剧转变为生长初期阶段,同时LGR5干细胞也会参与伤口愈合。而在损伤后的组织创面涂抹地塞米松等消炎药物抑制炎症因子的生成,则延缓了毛囊再生的过程[5]。
皮肤损伤后,伤口处较早进入生长期
a:给小鼠皮肤造成伤口。b:15天后小鼠背部皮肤变化,由于进入生长期,毛囊分泌黑色素,皮肤呈现黑色,而正常部位则仍呈现休止期的粉色。c:上图为损伤后示意图,下图则为损伤修复后,率先生长出毛囊。
科学家们探索得出,适当的皮肤损伤后,皮肤中的炎性巨噬细胞会分泌炎症因子,激活毛囊中的毛囊干细胞,促进毛囊进入生长期和毛发生长。这一点在SHP首护道所研发的头皮微针(搭配冻干粉使用)中得以应用,SHP头皮微针利用超微针头在头皮表层打开无数小通道,提升头皮对有效生发元素的渗透吸收能力,SHP冻干粉采用极致冻干锁鲜技术,溯源激活毛发生长通路,立体焕活毛囊微环境,两相搭配,致力于毛发再生系列全周期体系管理;这在学科应用和产品功效升级的版块都有好的实践模板,帮助脱发症候人群生发、摆脱脱发困扰有很大的进步意义。
作为一家专门研究毛囊焕活前沿技术的科技品牌-广州许愿树毛发医学科技有限公司,专注医研共创,深度聚焦毛发再生医学,自主搭建SHP首护道毛发实验室,专研头皮微针技术,引领毛发再生轻医美诊疗方案毛发诊所,从研发到生产,经过多重科学测评,周期治疗体系,遵循毛发生长周期,12周毛发浓密加倍,自然生发,为脱发人群建立浓密焕活的舒适体验。
[1] Lei M, Guo H, Qiu W, et al. Modulating hair follicle size with W nt10b/DKK 1 during hair regeneration[J]. Experimental dermatology, 2014, 23(6): 407-413.
[2] Ziering C, Zeigler F, DC M H, et al. Hair Regrowth Following a Wnt-and Follistatin-Containing Treatment: Safety and Efficacy in[J]. J Drugs Dermatol, 2011, 10(11): 1308-1312.
[3] Dong L, Hao H, Xia L, et al. Treatment of MSCs with Wnt1a-conditioned medium activates DP cells and promotes hair follicle regrowth[J]. Scientific Reports, 2014, 4(1): 1-9.
[4] Deng Z, Chen M, Liu F, et al. Androgen Receptor–Mediated Paracrine Signaling Induces Regression of Blood Vessels in the Dermal Papilla in Androgenetic Alopecia[J]. Journal of Investigative Dermatology, 2022.
[5] Wang X, Chen H, Tian R, et al. Macrophages induce AKT/β-catenin-dependent Lgr5+ stem cell activation and hair follicle regeneration through TNF. Nat Commun. 2017;8:14091.