如果脫發(fā)是可以通過在實驗室中培養(yǎng)出完全具備活力的毛囊來進(jìn)行根治，那將是怎樣的醫(yī)療革命？目前市面上的米諾地爾或非那雄胺等藥物往往只能延緩脫發(fā)的進(jìn)程，而無法從根本上實現(xiàn)真正的毛囊再生。

最近，由OrganTech公司和日本理化學(xué)研究所（RIKEN）等機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合科研團(tuán)隊在BBRC期刊上發(fā)表了一項成果，成功在體外實現(xiàn)功能性毛囊再生的“最小干細(xì)胞組合”，為規(guī)模高達(dá)150億美元的脫發(fā)治療市場帶來了真正的再生醫(yī)學(xué)曙光。

要在實驗室的培養(yǎng)皿里“種”出真實的頭發(fā)，科學(xué)家們采用了一種被稱為“器官原基法”的精妙三維細(xì)胞操作技術(shù)。過去，研究人員嘗試將成體小鼠觸須毛囊的隆突區(qū)上皮干細(xì)胞與毛乳頭（DP）細(xì)胞混合，但遺憾的是，這種組合在體外僅僅能發(fā)育出毛球，卻無法實現(xiàn)向下生長，更別提長出毛干了。

為了解開這個限制毛發(fā)再生的鎖扣，研究團(tuán)隊對培養(yǎng)基和細(xì)胞組合進(jìn)行了大量探索，最終發(fā)現(xiàn)，如果在高密度下加入第三種神秘的細(xì)胞——真皮來源的間充質(zhì)細(xì)胞（DDMCs），并在包含干細(xì)胞培養(yǎng)基和成熟培養(yǎng)基的雙步培養(yǎng)策略（SC-M）下進(jìn)行培養(yǎng)，毛囊原基就能奇跡般地實現(xiàn)完整的向下生長，長出含有成熟皮脂細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，并產(chǎn)生真實的毛干。這一發(fā)現(xiàn)首次證明了，除了經(jīng)典的上皮和毛乳頭細(xì)胞，毛囊的體外發(fā)育與成熟絕對離不開周圍輔助間充質(zhì)細(xì)胞的保駕護(hù)航。

這些賦予毛囊生長魔力的“神秘輔助者”究竟是什么來頭？研究人員對這些間充質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了深度的身份鑒定。他們對比了不同來源的脂肪組織，發(fā)現(xiàn)無論是腹股溝還是性腺周圍的常規(guī)脂肪干細(xì)胞都無法勝任，只有來源于長毛皮膚皮下層的新鮮DDMCs才能有效促進(jìn)體外毛囊的向下生長和毛干生成。這是一群高表達(dá)PDGFRα、Sca1和CD34的間充質(zhì)細(xì)胞。研究人員還成功在體外擴(kuò)增了這些細(xì)胞，并在天然觸須毛囊的隆突區(qū)周圍（ABM）也找到了具備同樣標(biāo)記和生長支持能力的細(xì)胞群，這證實了它們作為毛囊器官特異性間充質(zhì)細(xì)胞的獨特性和強(qiáng)大功能。

為了親眼目睹這些細(xì)胞是如何在微觀世界中搭建毛囊結(jié)構(gòu)的，研究團(tuán)隊利用高倍熒光活細(xì)胞成像技術(shù)追蹤了毛囊向下生長期的細(xì)胞動態(tài)。帶有熒光標(biāo)記的DDMC/ABM細(xì)胞在毛囊周圍特異性地分布，并分化為毛鞘（DS）細(xì)胞，進(jìn)而形成一層薄薄的結(jié)締組織鞘（CTS），緊緊包裹著外根鞘（ORS）。這種細(xì)胞增殖與機(jī)械牽引相協(xié)調(diào)的機(jī)制，驅(qū)動毛囊在體外像在頭皮上一樣向下扎根。

這項技術(shù)并沒有停留在培養(yǎng)皿里的單根孤立毛囊上?？茖W(xué)家們利用這些體外再生的毛囊與真皮層細(xì)胞，構(gòu)建出了一個包含功能性毛囊的完整3D人工皮膚器官系統(tǒng)。在這個模型中，再生的毛囊不僅破皮而出，甚至在完全體外的環(huán)境中重現(xiàn)了“毛囊周期”——它們經(jīng)歷了長達(dá)數(shù)十天的生長期和退行期的循環(huán)更迭。

當(dāng)這個帶有體外再生毛囊的3D人工皮膚被原位移植到裸鼠背部后，毛囊不僅成功存活、維持著毛發(fā)周期，還能長出毛發(fā)，并且與宿主體內(nèi)的神經(jīng)纖維和立毛肌建立了完美的連接，展現(xiàn)出了與自然毛囊無異的完整生理功能。

正如OrganTech公司的首席執(zhí)行官Yoshio Shimo所言，這項研究不僅僅定義了功能性毛囊再生的基礎(chǔ)細(xì)胞藍(lán)圖，更極大強(qiáng)化了他們在器官級再生醫(yī)學(xué)上的廣闊戰(zhàn)略。通過精準(zhǔn)調(diào)控上皮細(xì)胞與間充質(zhì)細(xì)胞的相互作用，科學(xué)界現(xiàn)在已經(jīng)掌握了在體外利用最小干細(xì)胞集重建復(fù)雜器官功能的密碼。隨著國際專利的布局和針對脫發(fā)等再生適應(yīng)癥的臨床轉(zhuǎn)化穩(wěn)步推進(jìn)，未來，脫發(fā)患者或許不再需要依賴治標(biāo)不治本的藥物，而是可以通過在體外培養(yǎng)自身的“完美毛囊單位”來一勞永逸地解決煩惱。