在《Aging Cell》杂志上，研究人员描述了如何通过减少细胞衰老来改善干细胞和类器官的头发生长潜力。
寻找真正的干细胞头发治疗方案
此前已有大量工作致力于通过培养真皮乳头细胞（DPs）来恢复毛囊生长，这些细胞是负责毛发生长的间充质干细胞（MSCs）[1]。然而，利用这些细胞治疗患者却意外地困难重重：一旦脱离活跃的毛囊环境，这些细胞很快就会忘记自己的功能，其生发能力迅速下降[2]。
此外，与啮齿动物细胞不同，人类DPs的多次传代会导致它们失去效力。尽管已有多次尝试通过各种方法恢复这种效力，例如条件培养基[3]和植入细胞外基质[4]，但这些方法仅被记录为对早期传代细胞有效。
研究人员将这种能力下降部分归因于细胞衰老的增加，因为衰老细胞及其分泌物（SASP）已被列为功能障碍的原因[5]，并且去除这些细胞已在小鼠模型中恢复了毛发[6]。在活体动物中，衰老细胞会自然清除，例如通过免疫系统；然而，这种机制在细胞培养中不存在。
培养中的毛囊细胞迅速衰老
在他们的第一个实验中，研究人员从同一供体提取并培养了DPs和真皮成纤维细胞（DFs）。虽然这些细胞不直接生长毛发，但在衰老研究中被广泛研究，并且与DPs有共同的祖细胞。
DPs比DFs更快地进入衰老状态，即使是在第一次细胞传代时，根据已知的衰老生物标志物SA-β-Gal，DPs也显示出更高的衰老水平。DPs还根据多个其他标志物迅速衰老，包括增殖能力下降和p16和p21水平上升。
DPs培养中衰老细胞的快速增多也导致SASP因子急剧增加，包括炎症因子IL-6和IL-8。问题进一步复杂化的是，暴露于这些炎症因子的细胞被发现其自身的生产能力受到抑制。RNA分析证实了这些发现，显示这些培养细胞中SASP相关信号明显上升。
消除衰老细胞的解决方案
消除衰老细胞的药物——senolytics，在活体生物中可能并不总是合适的，因为衰老在某些情况下是必需的。然而，在细胞培养中，这些担忧并不存在。
在第3次传代时，研究人员向一群DPs施用了达沙替尼和槲皮素，这是一种经过充分研究的senolytic组合。这种方法非常有效：衰老细胞被迅速杀死。有趣的是，许多剩余的细胞进入了静息状态，如通过生物标志物p27测量的那样；然而，静息的DPs可以被唤醒并鼓励发挥其功能，而衰老的DPs则不能。正如预期的那样，senolytic处理还消除了SASP的影响，显著减少了IL-6等SASP因子及其下游效应。
研究人员继续进行实验，首先在第2、3和4次传代时对DPs施用senolytics，然后用这些细胞创建了500个球状体，每个球状体包含2000个人类DPs和100万个小鼠角质形成细胞。然后将这些球状体植入无毛小鼠的背部。与未使用senolytics的对照组相比，使用senolytics的DPs在生发方面效果更好。不出所料，第2次传代的DPs比第3和4次传代的细胞更有效，这表明虽然senolytics有效，但它们并不是解决后期传代DPs问题的完整方案。
这些结果在涉及培养人类皮肤的实验中得到了重现。100万个DPs和200万个DFs被种植在胶原蛋白井中。暴露于senolytics的细胞被发现生长角蛋白和毛囊结构，而未暴露于senolytics的对照组则没有。
虽然研究人员承认他们的工作尚未完成，他们仍然没有一种现成的脱发治疗方法，但他们认为senolytics是克服这一领域主要障碍的关键。进一步的研究将需要进行，以创造能够像活体健康人的皮肤一样生长毛发的人工人类皮肤。
(全文结束)
