中山大学研究团队发布最新成果:多能干细胞体外再生毛囊已可植发(毛发长度...

盼山的备忘录 2025-04-22 11:03:50
----“干细胞者说”,加星标,长期关注本科普号。人生小哲理干细胞者说

静下心来

潜心研究

我们将走的更远

正文

当脱发与秃顶遇上了干细胞技术,或许医学难题就变成了奇迹。

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熟悉毛发的工作规律

我们首先得先了解毛发的工作规律:毛囊是生产毛发的工厂。发根部的毛乳头细胞一发出指令,毛母细胞便开始重复分裂,积聚角质蛋白后角化堆积出毛发。每一根头发都不会无休止的无限生长,而是有一个生长周期。

正常头发的生长周期

正常头发的生长周期:包括生长期 (Anagen phase)、退行期 (Catagen phase) 和休止期(Telogen phase)三个阶段。生长期持续2-6年,是头发生成的关键阶段。此时毛囊母细胞处于高度活跃分裂的状态,但又特别敏感。内分泌失调、激素分泌旺盛、压力、用药、烧伤、创伤、疾病以及营养不良等都可能中止头发正常生长。

在退行期,会有小于1%的毛囊干细胞停止工作(生长),一般持续1-2周左右。这个时期,细胞分裂减缓,发根缩小,头发逐步脱离发根向头皮上层移动。在休止期,约10%左右的干细胞休息了(休止),大概在5-6周左右,这期间头发会自动脱落。在休息充足后,干细胞会重新回到生成长期,然后开始新一轮循环。

健康成人总共约有10万根头发,其中大部分头发处在生长期。正常情况下,健康成人大约平均每天自然脱落 50-100 根头发都属于正常。

据不完全统计,我国目前有超过2亿人存在不同程度的脱发问题,在全球该类人群体已经超过10亿。

南山小仙的画外音:小仙当时基本每次洗头都数脱落的头发,次次都是150根以上啊,痛哭流涕,我的秀发啊!-02-

中山大学研究团队的最新进展

4月10日,在“2025博鳌细胞疗法转化应用大会”中,来自中山大学毛囊研究实验室的王旭升教授称,其研究团队已经成功的将多能干细胞(iPSCs)来源的毛囊培养成为可以用于植发的大毛囊(毛发长度超过5厘米);同时研究团队还实现了从体细胞(尿液细胞)到人体毛囊的完整培养技术体系,为脱发患者自体毛囊体外再生奠定了基础;同时该团队也在和医院合作推进体外再生毛囊的临床试验。该团队研究人员称本研究相关的技术细节将近期在专业的学术期刊公开发表。

王旭升教授在大会中展示毛囊再生技术最近研究结论

通过体外培育和再生毛囊是治疗大面积脱发的理想手段之一,虽然之前已经有研究报道(Nature, 2020)可以通过多能干细胞体外培养含毛囊的人体皮肤类器官,但是该技术获得的毛囊被证实为人体面部小型毛囊,这些毛囊移植到裸鼠皮肤中的毛发长度仅可以达到5毫米左右,这个长度还不能满足通过毛囊移植治疗脱发的需求,如何再生更大的、可以用于治疗脱发的大毛囊是这个领域的重点研究内容。一般认为毛发长度小于1厘米直径小于0.03毫米的毛发称为毳毛(对应的毛囊为小毛囊),毛发长度大于5厘米直径大于0.06毫米的毛发称为终毛(对应的毛囊为大毛囊)。目前植发领域默认的行业标准是毛发长度大于5厘米终毛(如后枕、胡须和较长胸毛的毛囊胸)的毛囊才可以通过移植治疗脱发。

自体细胞再生毛囊技术路线(图片来自中山大学王旭升研究团队)

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中山大学王旭升教授在毛囊再生方面的研究

1毛囊干细胞的再生微环境研究

在前期研究中,王旭升教授主要聚焦毛囊再生微环境的研究,正常的毛囊处于可以处于生长期、退行期或休止期三种状态,而具体处于那种状态受毛囊所处微环境的影响,王旭升教授在前期研究中通过自主构建的皮肤损伤模型,发现了皮肤损伤环境可以诱导毛囊从休止期进入生长期,并通过分子生物学、基因工程学和生物信息学方法,揭示了巨噬细胞-TNF诱导的Lgr5+毛囊干细胞Akt /β-catenin(β链蛋白)信号在皮肤损伤后毛囊再生中的关键作用,为研究促进毛囊和皮肤再生的方法奠定了基础。该研究的主要结论是系统的分析了在损伤或者微损伤环境中,炎症细胞如果通过释放炎症因子激活毛囊干细胞,从而促进毛囊进入生长期,该结论也验证了在临床实践中微针(或者传统的梅花针)刺激头皮可以促进生发的现象。这份部分研究结果分别发表于 Nature Protocols (2013年)和Nature Communications(2017年)。

损伤诱导毛囊再生现象及其机制研究

2小鼠干细胞再生毛囊技术在前期研究中王旭升教授致力于研究如何通过干细胞再生毛囊,当时的研究策略是通过分离和培养小鼠的皮肤干细胞,其中包括表皮干细胞和真皮干细胞,然后再将这些细胞重组并移植到裸鼠皮肤中。研究发现及时经过体外扩增培养的皮肤干细胞仍然具备再生完整的毛囊和皮脂腺的能力,并进一步验证了PI3K/AKT等通路在毛囊再生过程中的关键调控作用,这些研究结果发表在 Stem Cell Translational Medicine (2016年), Stem Cell Research and Therapy (2020年)和Cell Proliferation (2022年)

利用经体外扩增的小鼠皮肤干细胞再生毛囊和皮脂腺的技术流程和主要结论

3人体毛乳头细胞体外诱导技术

诱导非毛源细胞获得具有毛发诱导能力的功能性毛乳头细胞具有重要意义,其中成纤维细胞作为种子细胞表现出广泛的应用潜力。因此,开发利用小分子诱导成纤维细胞转化为具有毛发诱导能力的功能性毛乳头细胞,对于基于细胞的毛囊再生替代疗法具有重要的临床实践价值。为了开发能用于治疗脱发的毛乳头细胞产品,2020年雍禾医疗通过与中山大学合作开展诱导成纤维细胞向毛乳头细胞转化研究。通过基于小分子诱导细胞命运转化的方法,筛选可诱导成纤维细胞转化为具有毛发诱导能力毛乳头细胞的小分子,这些转化的细胞可在体内促进和整合重建毛囊,从而获得丰富的可诱导毛发的细胞用于脱发治疗。该方法建立在较为成熟的小分子诱导细胞命运转化的研究基础上,可避免转基因诱导带来的基因突变风险。也就是说通过小分子药物将成纤维细胞转变成为具有毛囊生长诱导能力的毛乳头细胞,为后续体外培养毛乳头细胞并用于脱发治疗提供了简单有效的方案,为自身毛发资源匮乏的发友带来毛囊再生的希望,是毛发行业的革命性突破学术成果。这些研究成果发表于 International Journal of Molecular Science (2022年) 和Biochemical Pharmacology(2025年)。

单个小分子药物可以诱导成纤维细胞向毛乳头样细胞转化,该毛乳头样细胞具有诱导毛囊形成能力

王旭升教授

王旭升副教授、博导;长期从事皮肤附属器官的再生研究,在前期的工作中建立了完整的皮肤干细胞分离、培养和鉴定体系,以及皮肤再生修复和相关研究模型。证明了体外培养的皮肤干细胞可以在体内重新构建结构和功能正常的皮肤及其附属器官结构(Nature Protocols, 2013;Stem Cells Dev, 2012; Stem Cells Transl Med, 2016;Methods Mol Biol, 2019;Cell Mol Life Sci. 2019;Cell Mol Life Sci. 2024;在国内首先建立了人体皮肤类器官培养技术并获得国家专利授权,专利号:ZL201810094681.0)。发现了损伤条件下皮肤附属器(毛囊)的再生调控机制,相关研究成果发表在Nature Communications(2017),该论文为国内皮肤上皮及其附属器官再生研究领域中首篇Nature系列文章。研究团队在前期研究者还建立了成熟干细胞体内追踪和皮肤类器官体外分化调控体系(Acta Pharm Sin B, 2018; Stem Cell Res Ther, 2020; Cell Proliferat, 2021; Int J Mol Sci, 2022; Cell Proliferat, 2023,FASEB J, 2024/2025)。获得深圳市自然科学奖二等奖,广东省自然科学奖二等奖(干细胞皮肤再生)。

部分参考文献1. Qinglan Zeng a, Yihe Ma b,e,etc, Direct reprogramming of human ffbroblasts into hair-in ducing dermal papilla cell-like cells by a single small molecule,Biochemical Pharmacology 233 (2025) 116744Rongfang 2.Xie1,Miaomiao Li, Xusheng Wang, Zhongjie Liu,BMP4 regulates diferentiation of nestin‑positive stem cells into melanocytes, Cellular and Molecular Life Sciences (2025) 82:41 3.Xusheng Wang, Ruiyun Tianetc,Macrophages induce AKT/b-catenin-dependent Lgr5 þ stem cell activation and hair follicle regeneration through TNF,NATURE COMMUNICATIONS ,Received 18 Jul 2016 | Accepted 29 Nov 2016 | Published 27 Mar 2017

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