一项发表于《自然通讯》(Nature Communications)的最新研究显示,人类头发的生长机制可能与长期以来的主流认知存在根本差异。研究团队利用先进的三维实时时序显微技术,在毛囊内部发现了一个此前未被描述的细胞网络,并指出这一网络通过产生牵引力,在头发从根部向外生长过程中发挥关键作用。
传统认知遭挑战
长期以来,教科书普遍认为,头发主要是由毛囊球内不断分裂的细胞向上“推挤”而生长。伦敦玛丽女王大学研究人员伊内斯·塞奎拉(Inês Sequeira)表示,“几十年来,人们一直认为头发是由毛囊球内分裂的细胞推动生长的”。
新研究的结果则显示,头发纤维的伸长并非单纯依赖这一“推力”机制。塞奎拉指出,团队的观察发现,头发实际上是被周围组织主动向上拉动,“几乎像一个微型马达一样”。
细胞牵引力成关键因素
在实验中,研究人员首先阻断了毛囊内部的细胞分裂过程。按照传统理论,这一操作应显著减缓甚至停止头发生长。但结果显示,头发生长速度几乎未发生明显变化。
随后,团队干预了与细胞收缩和运动相关的关键蛋白——肌动蛋白(actin)。当肌动蛋白功能被破坏后,头发生长速度下降了80%以上。研究人员据此认为,肌动蛋白介导的细胞牵引力,而非单纯的细胞增殖,是决定头发向上移动速度的核心因素。
计算机模拟进一步支持了这一结论。模拟结果显示,毛囊外层细胞的协调运动与肌动蛋白产生的牵引力密切相关,这种牵引力与头发纤维的向上位移速度直接相关。

研究指出,利用该成像和建模方法,可以看到进入毛囊下球区的外根鞘细胞呈螺旋状向下运动。论文提出了一个机械模型,认为外根鞘诱导的牵引力有助于头发纤维被“挤出”毛囊。
三维成像揭示毛囊内部动态
此次研究依托的是先进的三维实时时序显微技术。研究团队表示,这一技术使他们能够在活体条件下观察毛囊内部复杂且动态的生物过程,捕捉到通过传统离散时间点观察难以推断的细胞行为。
研究合著者尼古拉斯·蒂索(Nicolas Tissot)介绍,这一方法不仅可以追踪细胞分裂和运动,还使得局部产生的机械力得以被建模和量化,从而为理解毛囊内部的力学环境提供了工具。
另一位合著者托马斯·博恩施勒格(Thomas Bohnsack)表示,观察结果显示,头发生长并非仅由细胞分裂驱动,外根鞘在其中发挥“主动将头发向上拉动”的作用。
或为脱发治疗提供新思路
研究人员认为,对头发生长机械力机制的重新认识,可能为未来脱发相关疾病的治疗提供新的靶点和思路。团队表示,这种关于毛囊机械学的新视角,为研究毛发疾病、开展药物测试以及推进组织工程和再生医学相关工作开辟了新的机会。
科学家们还指出,本次研究中使用的成像方法,可用于在活体条件下对不同药物和治疗方案进行实时测试,从而更直接地评估其对毛囊结构和头发生长动力学的影响。
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