摘要：最近發表的一系列研究，試圖通過幹細胞或3D打印技術，讓脫髮患者的毛囊重新長出頭髮。在國際幹細胞研究協會年會上，漢密爾頓的研究團隊提出了一個全新的解決方法：他們將一個合成的支架圍繞毛囊植入頭皮，用於固定頭髮的生長方向。

圖片：Andrew Rae

來源：環球科學

脫髮、禿頂，是困擾無數中年甚至青年人的問題。現在，科學家有望從根本上解決這一難題。最近發表的一系列研究，試圖通過幹細胞或3D打印技術，讓脫髮患者的毛囊重新長出頭髮。或許不久後，每個人都能擁有滿頭秀髮——只要能負擔得起。

禿頂是困擾大量中年人的難題，治療脫髮和禿頂也是不少科學家長久以來的目標。在科學發展史上，有過不少關於脫髮的突破性研究。兩種藥物非那雄胺和米諾地爾（對應的商品名分別爲Propecia和Rogaine）在數十年前就已經出現，它們能有效延緩脫髮的進程，但卻不能完全阻止或逆轉脫髮。

脫髮的生理機制一直是備受爭論的熱點問題。儘管匯聚了商業熱點和科究資源，但讓頭皮長出新的毛髮還是近乎不可能的任務。現在，這一困境有可能被改變。最近發表的一系列研究，試圖通過幹細胞或3D打印技術，讓脫髮患者重新長出頭髮。

脫髮難題

“在很長一段時間內，我們認爲距離解決脫髮和禿頂問題還有10年，” 專注於毛髮移植的皮膚科專家羅伯特·伯恩斯坦（Robert Bernstein）說，“但現在，時間表有可能提前。”

在身體的所有組成部分中，頭髮似乎是最容易在實驗室中合成的。髮絲只由蛋白纖維相互纏繞連接而成，它並不像肝臟和大腦那樣具有複雜的功能，似乎只是長出來、駐紮在頭皮上。

但頭髮遠比很多科學家最初設想的複雜得多。爲了產生牢固的髮絲，在每根頭髮的毛囊處，都需要成千上萬的毛乳頭幹細胞。人體的頭皮上約有10萬個毛囊，但每個毛囊的壽命是有限的。隨着毛乳頭幹細胞逐漸消失，毛囊會變小直至休眠。

一旦毛囊休眠，它就不能恢復了。所以，現有的植髮廣告都是通過手術轉移毛囊——將有頭髮的頭皮轉移到另一個地方。這樣的手術收費大約是1萬美元，手術效果取決於患者能夠被移植的正常毛囊數。

一些醫生可能會將患者背部或腋下的體毛移植到頭頂，但術後的視覺效果並不美觀。另一種可能性是將別人的頭髮移植到自己身上，但這涉及到購買人體器官的倫理道德問題。

幹細胞讓毛囊重生

解決問題的根本辦法，還是要讓毛囊長出新的毛髮。

在其他領域，細胞治療技術正通過從人體自身提取的幹細胞來構建人體結構，用於治療疾病。例如，利用這項技術，胰腺細胞能再生並取代那些停止產生胰島素的細胞，用於治療Ⅰ型糖尿病；再生的免疫細胞也可以攻擊腫瘤；再生的神經細胞可用於修復脊髓損傷。

現在，科學家也希望通過這項技術讓毛囊重生，從而從根本上解決脫髮問題。使用人體自身的細胞最大限度地避免了免疫系統對毛髮移植的排斥反應。

困擾人類的脫髮問題。圖片來源：Wikipedia

科學家的最終目標是創造“頭髮農場”。傑夫·漢密爾頓（Geoff Hamilton）等人正在實施這一計劃。漢密爾頓是 Stemson Therapeutic 製藥公司的CEO，這是一家位於聖迭戈的初創公司，專注於克隆毛囊。這家公司利用來自於人體皮膚和血液的幹細胞重新生成頭髮，用富含毛乳頭細胞的毛囊替換掉頭皮中衰老、皺縮或休眠的毛囊。

在近期的國際幹細胞研究協會國家年會上，漢密爾頓敘述瞭如何成功地將人類的毛囊移植到小鼠身上。在他展示的一張圖片中，小鼠背後長出了一小撮類似洋娃娃的毛髮。

利用幹細胞培養出的人類毛髮，在小鼠的背部生長出來。（圖片來源：Sanford Burnham Prebys）

但這類研究的成效並不持久。伯恩斯坦說：“當你嘗試克隆頭皮細胞，一段時間後它們會分化，並停止產生頭髮。在很長一段時間內，沒人能明白原因。”好在，過去幾年，研究人員逐步解決了這個問題。他們注意到在培養這些細胞時，細胞會呈分散狀，毛囊結構也就溶解了。“我們從中學到，需要讓這些細胞聚集成淚滴狀生長，只有這樣它們才能維持細胞間的信息交流，最終長成毛囊。”伯恩斯坦說。

毛囊“淚滴”形狀的另一個意義在於，維持毛髮向同一個方向生長。幾年前，漢密爾頓的同事阿列克謝·捷爾斯基赫（Alexey Terskikh）認識到了這一點。當時，他的實驗室克隆出了人體的毛囊，並移植到了小鼠上。這些毛囊確實長出了毛髮，但方向卻各不相同。漢密爾頓說：“如果只是簡單地把毛囊植入皮膚中，這會導致大部分毛囊長不出頭髮，而長出的頭髮也會有各種奇怪的方向。”即使是微小的角度差異，也會讓長出的頭髮看起來特別不自然。

3D打印支架

這個發現讓全球脫髮研究人員競相研發能維持固定形狀的持久性毛囊。在國際幹細胞研究協會年會上，漢密爾頓的研究團隊提出了一個全新的解決方法：他們將一個合成的支架圍繞毛囊植入頭皮，用於固定頭髮的生長方向。而Stemson Therapeutics目前正在與製藥巨頭艾爾建（Allergan）一起研發這款支架。漢密爾頓預計，這項技術將在一年半以內開始臨牀試驗。

與此同時，哥倫比亞大學的遺傳學和皮膚學教授安傑拉·克里斯蒂亞諾（Angela Christiano）也利用3D打印技術，生產了一種能將毛囊和毛乳頭細胞固定的凝膠模型。Christiano去年12月在《自然·通訊》上發表了試驗結果。論文指出，從培養的人體細胞中長出一根完整的頭髮，將會對不同類型的脫髮和慢性創傷治療產生改革性的影響。

克里斯蒂亞諾患有自身免疫性疾病，這種疾病會導致她身體中的免疫細胞會攻擊頭皮細胞。她指出，儘管關注脫髮問題的多爲男性，但在美國大約有3千萬女性也面臨頭髮變稀的問題。伯恩斯坦也相信，可生物降解的合成支架是最具前景的解決方案。“這是一個巨大的突破，”他說，“雖然還有許多其他問題丞待解決，但這個突破無疑是讓人激動的。”

滿頭秀髮曾是少數幾件金錢買不來的東西之一。現在，隨着新技術的出現，讓頭髮再生似乎正在走向現實。或許在不久後，對於能支付起治療費用的人來說，“禿頂”與否，只是道個人的選擇題而已。