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關於壓力如何導致白髮的新研究

壓力透過過度激活戰鬥或戰鬥反應而導致白髮
  • 壓力會激活“戰鬥或逃跑反應”,這會對毛囊中負責再生色素的幹細胞造成永久性損傷。

  • 交感神經系統分支到每個毛囊; 壓力導致神經釋放過量的去甲腎上腺素到色素再生幹細胞中,導致幹細胞全部轉化為色素生成細胞,耗盡色素儲存庫。

本文發表於哈佛大學幹細胞與再生生物學系:

據報道,當瑪麗安托瓦內特在法國大革命期間被俘時,她的頭髮一夜之間就變白了。 在最近的歷史中,約翰·麥凱恩在越南戰爭期間作為戰俘受了重傷,頭髮也失去了顏色。

長期以來,有一些軼事將壓力經歷與頭髮變白的現象聯繫起來。 現在,哈佛大學的科學家們首次準確地發現了這個過程的具體過程:壓力會激活參與戰鬥或逃跑反應的神經,進而對毛囊中的色素再生幹細胞造成永久性損傷。

這項發表在《自然》雜誌上的研究增進了科學家對壓力如何影響身體的認知。

「每個人都有一個軼事可以分享,關於壓力如何影響他們的身體,特別是他們的皮膚和頭髮——這是我們從外面可以看到的唯一組織,」資深作者、阿爾文和埃斯塔星幹細胞系副教授Ya-Chieh Hsu說。 “我們想了解這種聯繫是否屬實,如果屬實,壓力如何導致不同組織發生變化。毛髮色素沉著是一個易於處理的系統——此外,我們真的很好奇壓力是否確實存在導致頭髮變白。”

縮小罪魁禍首的範圍

由於壓力會影響整個身體,研究人員首先必須縮小哪個身體系統負責將壓力與頭髮顏色聯繫起來。 研究小組首先假設壓力會導致對色素產生細胞的免疫攻擊。 然而,當缺乏免疫細胞的小鼠仍然出現頭髮變白時,研究人員轉向荷爾蒙皮質醇。 但再次陷入了死胡同。

「壓力總是會提高體內皮質醇激素的水平,因此我們認為皮質醇可能發揮了作用,」許說。 「但令人驚訝的是,當我們切除小鼠的腎上腺以使它們無法產生皮質醇樣激素時,它們的頭髮在壓力下仍然會變白。”

在系統地消除了不同的可能性後,研究人員將注意力集中在交感神經系統上,該系統負責身體的戰鬥或逃跑反應。

交感神經分支到皮膚上的每個毛囊。 研究人員發現,壓力會導致這些神經釋放化學物質去甲腎上腺素,這種化學物質會被附近的色素再生幹細胞吸收。

永久性損壞

在毛囊中,某些幹細胞充當色素生成細胞的儲存庫。 當頭髮再生時,一些幹細胞會轉化為產生色素的細胞,使頭髮著色。

研究人員發現,交感神經產生的去甲腎上腺素會導致幹細胞過度活化。 幹細胞全部轉化為產生色素的細胞,過早耗盡了儲存庫。

「當我們開始研究這個問題時,我預計壓力對身體有害——但我們發現壓力的有害影響超出了我的想像,」許說。 「僅僅幾天后,所有色素再生幹細胞都消失了。一旦它們消失,你就無法再再生色素了。這種損害是永久性的。”

研究人員表示,這項發現強調了保護性演化反應的負面影響。

「傳統上認為,急性應激,特別是戰鬥或逃跑反應有利於動物的生存。但在這種情況下,急性應激會導致幹細胞永久性耗竭,」該研究的主要作者、博士後研究員張兵說。

為了將壓力與頭髮變白聯繫起來,研究人員從全身反應開始,逐漸放大到單一器官系統、細胞間相互作用,最終一直到分子動力學。 這個過程需要各種研究工具,包括操縱器官、神經和細胞受體的方法。

張說:“為了從最高層次到最小細節,我們與多個學科的許多科學家合作,結合使用不同的方法來解決一個非常基本的生物學問題。”

合作者包括哈佛醫學院免疫學助理教授 isaac chiu,研究神經系統和免疫系統之間的相互作用。

「我們知道周邊神經元能夠強有力地調節器官功能、血管和免疫,但人們對它們如何調節幹細胞知之甚少,」Chiu 說。

“透過這項研究,我們現在知道神經元可以控制幹細胞及其功能,並可以解釋它們如何在細胞和分子層面上相互作用,將壓力與頭髮變白聯繫起來。”

這些發現有助於闡明壓力對各種器官和組織的更廣泛影響。 這種理解將為尋求改變或阻止壓力的破壞性影響的新研究鋪平道路。

「透過準確了解壓力如何影響再生色素的幹細胞,我們為了解壓力如何影響身體的其他組織和器官奠定了基礎,」Hsu 說。 “了解我們的組織在壓力下如何變化是最終治療的關鍵第一步,可以阻止或恢復壓力的有害影響。在這個領域我們還有很多東西需要學習。”

該研究發表於 自然 2020 年 1 月。



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