白发或可逆转:干细胞研究取得新突破

遗传学
Gray Hair Reversible: New Stem‑Cell Breakthrough
近期的干细胞研究表明,白发可能并非永久性的。被困住的色素祖细胞、压力导致的细胞耗尽,以及与癌症之间令人意外的关联,正在重新塑造科学家对逆转白发的认知。

当白发重回头条

“白发可逆:突破性进展”是本周许多网站上的简略标题——而在这些炒作背后,有一个真实、具体的科学故事。研究毛发颜色生物学的实验室现在描述了导致头发变白或变灰的两种截然不同的细胞路径:一种是产生色素的细胞被有效地困在毛囊内部,原则上可以被释放并诱导重新为头发着色;另一种则是那些色素干细胞被耗尽或消除,使得逆转变得困难得多。这些基于小鼠活体成像、单细胞测序和谱系追踪的研究见解,已将“白发是否可逆”这一突破性问题推向了严肃的生物医学领域。

白发可逆:突破性进展 —— 被困干细胞的新模型

压力、耗竭和枯竭如何改变局面

这一较为乐观的模型与另一项互补的研究工作并存,后者表明变白也可能源于耗竭。另一项独立研究追踪了严重或长期的压力如何激活交感神经系统,并通过一系列级联化学信号,迫使黑素细胞干细胞过早分化并流失。这一过程实际上耗尽了干细胞储备,导致受影响的毛发永久性变白,因为干细胞库已经缩减。简而言之,导致头发变白至少有两种生物学上截然不同的路径:一种是细胞被困且可能恢复,另一种则是细胞被消耗掉,因此更难替换。

实验究竟展示了什么

到目前为止,大部分机制研究都来自具有强大活体成像和单细胞基因组学技术的小鼠模型。研究人员使用荧光标记在毛发生长周期中追踪单个黑素细胞干细胞 (McSCs),然后将这些观察结果与基因表达快照相结合,展示了毛囊内的位置如何与分化状态相关。《Nature》杂志上的论文记录了含有滞留 McSCs 的毛囊比例随着反复再生和衰老而增加,且这些滞留细胞不再为色素再生做出贡献。至关重要的是,作者展示了其中的分子逻辑:胚芽区(germ compartment)环境促进色素产生(WNT 高表达),而毛囊隆突部(bulge)则处于 WNT 低表达状态,允许干细胞状态存在——这意味着重新定位将改变细胞的命运。

白发可逆:突破性进展 —— 局限、风险与物种差异

这种机制上的清晰解释了为何头条新闻大肆宣扬可逆性,但这并不意味着现成的治疗方案已经问世。目前所有显示挽救或重新着色可能性的核心实验都是在啮齿动物身上完成的。小鼠和人类的头发在生长周期定时、毛囊结构和干细胞库大小方面存在差异;将针对性干预从老鼠皮肤转化为人类头皮并非易事。此外还存在安全性权衡:最近的一些研究表明,压力下黑素细胞干细胞做出的选择与癌症生物学有关。另一系列研究报告称,某些 DNA 损伤反应会促使 McSCs 进入不可逆的分化和清除程序,这似乎是为了防止黑色素瘤,而其他压力则可能允许受损细胞存活并扩张——这是通往癌症的路径。因此,任何激活或移动干细胞的疗法都必须经过致癌风险审查。

治疗方案可能是什么样的?

基于分子层面的图景,研究人员构想了几种看似可行的技术方法,但目前尚无临床可用的方案。一种是针对毛囊内的信号环境,例如通过在正确的时间局部增加 WNT 活性,使滞留的 McSCs 接收到发育成熟并产生黑素细胞的信号。另一种是调节 McSCs 的粘附和运动机制,使它们重新进入胚芽区。还可以想象细胞疗法:在体外扩增患者的 McSCs,然后将其重新植入失去色素的毛囊中。每种路径都面临着给药和时机挑战(毛发周期是周期性的)以及安全性检查(长期追踪恶性转化)。科学指向的是机制,而非现成的治愈方法。

人们常问的实际问题

根据最新的抗衰老突破,白发真的可以逆转吗?简短的回答是:有可能,但目前还不能用于人类。实验数据展示了一种可以利用来使动物毛发重新着色的机制,研究人员明确指出,恢复 McSC 的移动性可以预防或恢复毛囊中的色素——但仍需要进行人体试验和安全性研究。

目前是否有成熟的疗法可以将白发变回自然颜色?还没有。化妆品着色剂和染发剂仍然是掩盖白发的唯一常规且经证实的方案。新的生物学发现为生物疗法开辟了一条可靠的路径,但在进入美发沙龙或诊所之前,这些疗法需要通过许多临床前和临床安全性障碍。

该领域的下一步走向

研究人员正在并行推进几个方向。一些团队正在探测究竟是哪些运动和粘附分子决定了 McSC 的定位;另一些团队正在测试瞬时调节 WNT 信号是否能在不产生长期副作用的情况下诱导色素再生。与此同时,研究压力反应和 DNA 损伤路径的小组正在澄清为什么有些 McSCs 会永远流失,而有些只是位置偏移。这种双轨并行——恢复移动性与防止耗竭——是通往未来可能逆转或减缓变白干预措施的现实路线图。

对于关注这些头条新闻的人来说,实际的结论是谨慎乐观:白发可能逆转的想法现在植根于真实的干细胞生物学中,但机制见解与安全有效的人类疗法之间仍有巨大差距。研究人员同时强调了前景与审慎:任何重新设计色素干细胞命运的尝试,都必须与为限制癌症风险而进化出的真实细胞防御机制进行权衡。

来源

  • Nature (Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche — Sun, Lee, Hu et al., 2023)
  • NYU Grossman School of Medicine / NYU Langone research materials
  • National Institutes of Health (NIH) research briefing on melanocyte stem cells
  • Nature Cell Biology (Antagonistic stem cell fates under stress — University of Tokyo, 2025)
  • The Institute of Medical Science, The University of Tokyo press materials
James Lawson

James Lawson

Investigative science and tech reporter focusing on AI, space industry and quantum breakthroughs

University College London (UCL) • United Kingdom

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Readers Questions Answered

Q 根据最新的抗衰老突破,白发真的可以逆转吗?
A 最近的研究表明,白发可能是可逆的。负责产生色素的黑色素细胞干细胞 (McSCs) 并没有消失,而是卡在毛囊内的一种失活状态,导致黑色素无法输送。纽约大学朗格尼医学中心 (NYU Langone Health) 在小鼠身上进行的研究证明了这一机制,并提出通过恢复细胞流动性来逆转白发的可能性。然而,这仍处于临床前阶段,尚未有成熟的人类治疗方法。
Q 逆转白发和黑色素产生的科学原理是什么?
A 头发变白是因为黑色素细胞干细胞 (McSCs) 无法从毛囊的隆突部迁移到毛胚芽,从而错过了分化为成熟黑色素细胞并输送黑色素所需的 WNT 信号。这种“卡住”的状态耗尽了这些细胞像变色龙一样可逆分化的能力。压力和氧化损伤会加剧这一过程,但在某些情况下,减轻压力已显示出暂时的色素恢复现象。
Q 是否有经过验证的疗法可以将白发变回其自然颜色?
A 目前还没有经过验证且广泛应用的疗法能可靠地将白发变回其自然颜色。虽然减轻压力和某些药物(如抗 PD-1 免疫疗法)在个别案例中引起了色素恢复,但这些并不是针对白发的标准疗法。目前的方案仍局限于染发剂,生物干预手段仍处于早期研究阶段。
Q 哪项突破性研究正在颠覆关于白发的科学界认知?
A 纽约大学朗格尼医学中心发表在《自然》(Nature) 杂志上的一项突破性研究揭示,头发变白是因为黑色素细胞干细胞被困在毛囊隆突部,尽管这些细胞依然存在,但无法移动到产生色素的区域。该研究由 Mayumi Ito 和 Qi Sun 领导,利用活体成像和小鼠 RNA 测序追踪了这一失效过程,挑战了衰老不可逆的传统观点。这项工作表明,针对细胞流动性的干预可能预防或逆转白发。
Q 通过生物学和衰老研究,我们距离逆转白发还有多远?
A 研究前景广阔,但仍处于早期阶段,主要针对小鼠模型,在人类身上的应用尚未确定,距离临床治疗还有数年时间。目前的努力集中在解除 McSCs 的阻塞或增强 WNT 等信号,目前尚未有获批的疗法。转化为安全的人类解决方案还需要进一步的验证。

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