古往今来， 脱发 一直是一个令人类十分苦恼的难题， 人类治疗脱发的进展明显远远落后于人类科技进步 。而且，脱发的问题，似乎用钱也解决不了，不然，亚马逊总裁 贝索斯 应该也不至于脱发如此彻底。
脱发虽然不会造成严重的健康问题，但会严重影响个人形象，从而损害自尊心并带来情绪创伤，严重者甚至会导致抑郁，这一现象在年轻男女性中更为常见。令人遗憾的是， 尽管受脱发困扰的群体如此之大，但目前并没有有效的解决方法。
众所周知，头发是从毛囊中的干细胞生长而来，随着衰老的进行，毛囊生长出头发的能力逐渐丧失，导致头发稀疏、脱发，甚至是秃头。但是毛囊失去生长头发能力的原因是什么？能否通过恢复毛囊再生能力让人重新长出头发？
近日，东京医科齿科大学的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 子刊 Nature Aging 期刊发表了题为： Distinct types of stem cell divisions determine organ regeneration and aging in hair follicles 的研究论文 【1】 。
该研究发现， 年轻毛囊干细胞与老年毛囊干细胞分裂模式并不相同 ，老年毛囊干细胞更多地进行 不对称分裂 而逐渐减少 对称分裂 ， 从而导致导致头发稀疏和脱发 。
更重要的是，基于这些发现，研究团队找到了有望恢复毛囊干细胞正常分裂，从而挽救脱发，以及治疗器官衰老的潜在靶点—— COL17A1 。
毛囊 是微型器官，新的头发不断从该器官中生长出来。，新的头发生长的基础是 毛囊干细胞 （HFSC） 的功能正常。
毛囊干细胞 （HFSC） 的分裂有两种类型： 对称分裂 （SCD） 和 不对称细胞分裂 （ACD） 。对称分裂是产生两个跟之前相同的干细胞，继续相同的细胞命运，而不对称分裂则产生一个分化细胞和一个自我更新的干细胞。
这两种分裂方式同时存在并相互平衡，是保证器官组织功能正常所必须的。一旦这些干细胞遭受某些因素影响，两种分裂方式失衡，器官就会随之受损。
研究团队把目光聚焦到了这些毛囊干细胞的分裂之上，希望了解毛囊干细胞在衰老过程中发生了什么变化，是不是这些变化导致的脱发。
为了实现上述研究目标，研究团队采用两种不同类型的测定方法研究了 年幼小鼠 和 老年小鼠 的 毛囊干细胞 （HFSC） 中细胞分裂情况： 细胞命运追踪 和 细胞分裂轴分析 。前者可以通过荧光标记实时追踪细胞分裂情况，而后者能够定量细胞分裂的数量和类型。
通过这两种方法，研究团队惊讶的发现， 年轻小鼠的毛囊干细胞 （HFSC） 是 对称分裂和不对称分裂均衡存在 ， 而老年小鼠的毛囊干细胞 （HFSC） 则是明显以 不对称分裂为主 。
那么，为什么细胞分裂的方式会在衰老过程中发生如此剧烈的变化呢？
半桥粒 （hemidesmosomes） ，是一类将细胞连接到 细胞外基质 （ECM） 的蛋白质，长期以来，科学家们都知道Cell-ECM可以赋予细胞极性，即细胞可以通过特定蛋白质的作用来感知其在给定空间内的定位。
研究团队发现，在衰老过程中， 半桥粒 和 细胞极性蛋白 都不稳定，从而导致 毛囊干细胞 （HFSC） 分裂过程中产生异常分化的细胞。这带来的结果就是，随着时间的流逝， 毛囊干细胞 （HFSC） 逐渐被耗尽，从而导致导致头发稀疏和脱发。
更重要的是，研究团队除了发现导致导致头发稀疏和脱发的原因之外，还在此基础上找到了解决方法。
2019年4月，该研究团队曾在 Nature 发表论文 【2】 ，发现所有干细胞中的 COL17A1 表达水平都下降，皮肤也随之老化。
因此，研究团队在这项实验中尝试恢复 COL17A1 表达水平，结果发现， COL17A1 表达升高后，能够显著改善老年小鼠 毛囊干细胞 （HFSC） 的 不对称细胞分裂 （ACD） 为主状况，将其恢复到 对称分裂 （SCD） 和 不对称细胞分裂 （ACD） 的相对平衡状态。
此外，该研究还表明，人类和小鼠 毛囊干细胞 （HFSC） 在衰老过程中会出现类似的非典型干细胞分裂程序，因此上述研究发现了年龄增长导致脱发的真相，还找到了潜在的治疗靶点—— COL17A1 ，同时还为调节器官衰老以及治疗衰老相关疾病提供了新的方法。
论文链接：
1. https://www.nature.com/articles/s43587-021-00033-7
2. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1085-7