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发量稀疏、发际线后移...或将迎来新疗法!

首页 » 产业 » 杂谈 2019-07-03 转化医学网 赞(4)
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导读
近日,有两项研究强调了使用JAK抑制剂等小分子治疗男性和女性脱发的新方法,这些小分子可以唤醒休眠的毛囊,以及旨在生长新毛囊的干细胞疗法。


近日,有两项研究强调了使用JAK抑制剂等小分子治疗男性和女性脱发的新方法,这些小分子可以唤醒休眠的毛囊,以及旨在生长新毛囊的干细胞疗法。

在第一项研究中,美国哥伦比亚大学Vagelos医学院皮肤学教授Angela Christiano博士领导的研究团队发现了以前未知的细胞,这些细胞使小鼠毛囊处于休眠状态,并表明抑制这些细胞的活性可以重新唤醒休眠的毛囊。

Angela Christiano

在第二项研究中,Christiano的团队开发出一种在培养皿中种植人类毛发的方法,这可以为包括女性在内的更多人提供头发修复手术,并改善制药公司寻找新型生发药物的方法。

让毛囊休眠的细胞

对于常见的男性和女性脱发,很多毛囊仍然是存在的,但它们处于休眠状态。由于生发领域专注于寻找与目前仅有的两种针对男性脱发的药物——非那雄胺和米诺地尔作用相同的药物,因此限制了对重新唤醒毛囊和促进头发生长新型药物的研究。

毛囊的横截面。图片来源:Angela Christiano

Christiano及其同事此前发现过一条名为JAK-STAT的新途径,它在休眠的毛囊干细胞中是活跃的,并使它们处于休眠状态。他们也证明,JAK抑制剂应用于小鼠皮肤是一种有效的方法来唤醒小鼠的休眠毛囊。

在近日这项研究中,研究团队想要详细了解使毛囊处于休眠状态的自然过程,因此他们寻找控制毛囊中JAK途径活动的因素。

trichophage

这项研究揭示了一种先前未知的免疫相关细胞类型,它产生一种被称为Oncostatin M(制瘤素M,OSM)的物质,使毛囊处于休眠状态。该研究第一作者Etienne Wang博士称:“以前很难在整个皮肤中识别出罕见的免疫细胞亚群,但我们现在可以对单个细胞进行测序,并精确定位产生OSM的细胞。我们发现这些细胞与巨噬细胞极为相似,并且与休眠毛囊密切相关。”

图片来源:Cell Stem Cell

研究人员们将这些细胞命名为trichophage,tricho是希腊语中的头发。

以trichophage为靶点可以激活毛发循环。通过使用小分子抑制剂和抗体来抑制trichophage的受体Csf1R,研究人员阻止了OSM的产生并重启毛发循环。

图片来源:Cell Stem Cell

用新药唤醒休眠毛囊

Christiano说:“我们过去的研究表明,JAK-STAT可以作为一种潜在新型脱发治疗途径,它通过使用JAK抑制剂靶向毛囊干细胞来实现。最近有一家生物技术公司报告了基于这些研究成果的外用JAK-STAT抑制剂的小规模第二阶段试验结果证实,阻断毛囊外激活JAK信号的来源是另一种针对这一机制的方法。”

大多数药物研究都集中在男性脱发的治疗上,而且大多数临床试验都只针对男性。

Christiano说:“这些新途径可能会为脱发的男性和女性带来新的治疗方法,因为它们似乎独立于男性激素途径发挥作用。尤其是局部治疗,可以避免非那雄胺和米诺地尔的相关副作用。”

培养皿中的新毛囊

第二项研究的目标是利用干细胞促进头发生长。哥伦比亚大学的研究人员们开发出一种在培养皿培养人类毛发的新方法,这可以使更多人,包括女性在内接受头发再生手术,并改善制药公司寻找新型生发药物的方法。

这是人类毛囊第一次完全在培养皿中产生,而不需要植入皮肤。

图片来源:Columbia University Irving Medical Center

多年来,通过培养取自现有毛囊细胞,研究人员可以在实验室中培育出小鼠或大鼠的毛发。

Christiano说:“这些培养自小鼠和大鼠的细胞可以产生完美的毛发,但是我们一直不清楚,为什么人类细胞对这一过程是抗拒的。”

为了突破人类毛囊细胞的抗性,Christiano一直致力于模拟人类毛发细胞正常生长的三维环境。该实验室首次尝试在悬挂的液滴中创造小细胞球。当这些细胞球被植入到小鼠体内后,发生了令人意想不到的结果:来自一部分人的细胞产生了新的毛发,而另一部分人的则不行。

3D打印创建带图案的毛囊

在这项新研究中,Christiano的团队利用3D打印的独特功能为毛囊生长创造了更自然的微环境。

研究人员使用3D打印技术制作了一种长而薄的塑料模具,其宽度只有半毫米。该研究第一作者Erbil Abaci博士说:“过去的制造技术无法制作如此纤细的物体,可以说这项研究利益于3D打印技术的创新。”

当人类皮肤在模具周围生长后,再将来自人类志愿者的毛囊细胞放置到深孔之中,并以产生角蛋白的细胞覆盖。研究人员使用包括JAK抑制剂的生长因子鸡尾酒培养这些细胞。三周后,人类毛囊细胞开始生长出毛发。

毛发工厂

尽管这种方法还需要继续优化,但以这种方法产生的工程人毛囊可以为接受毛发修复手术的患者提供无限量的新毛囊。

毛发修复手术需要将大约2000个头后部的毛囊移植到前部和顶部。这种方法通常只适用于脱发情况比较稳定且有足够毛囊可用的男性。

Christiano说:“我们的研究表明了建造‘毛发工厂’的可能性,从一张经过精心设计、构图正确的发网,到移植至同一病人的头皮上。这将使所有病人都能得到头发修复,包括成千上万经历发量稀疏的女性和发际线不断后移的年轻男性。头发修复手术不再受到可捐献毛囊数量的限制了。”

这种工程毛囊还可以被制药行业用于筛选新的毛发生长药物。目前,由于无法在实验室培养皿中生长人类毛囊,阻碍了对新型生发药物的高通量筛选。仅有被批准的两种脱发药物(非那雄胺和米诺地尔)最初是被用于治疗其他疾病的。

研究团队希望,“毛发工厂”可以打开执行高通量药物筛选的能力,从而确定影响头发生长的新途径。

参考文献:

1、A Subset of TREM2+ Dermal Macrophages Secretes Oncostatin M to Maintain Hair Follicle Stem Cell Quiescence and Inhibit Hair Growth

DOI: 10.1038/s41467-018-07579-y

2、Tissue engineering of human hair follicles using a biomimetic developmental approach

DOI: 10.1016/j.stem.2019.01.011


来源:中国生物技术网

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