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【Happy说论文】《Nature》:精神压力使老鼠毛发变得灰白

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论文时间:2020.1.22
标题:How the stress of fight or flight turns hair white(“战斗或逃跑”机制的心理压力如何使老鼠的毛发变成白色)
简介:Signalling from the sympathetic nervous system of mice when subjected to stress leads to the depletion of a stem-cell population in their hair follicles. This discovery sheds light on why stress turns hair prematurely grey.
当受到压力时,小鼠交感神经系统发出的信号导致其毛囊中的干细胞数量减少。 这一发现揭示了为什么压力会使头发过早变灰。
人类的头皮平均拥有100,000个毛囊,在整个人类中可以发现各种各样的头发颜色。
头发的颜色由称为 黑素细胞 的细胞决定,这些细胞会产生吸收光的黑色素的不同组合。

黑素细胞来自黑素干细胞(MeSC),它们位于毛囊的凸起(bulge)中。正常的毛发周期分为三个阶段:毛囊再生(生长期anagen),变性(退行期catagen)和休息(休止期telogen)。黑色素细胞的生产开始于生长期初期(图1a)。随着年龄的增长,MeSC逐渐枯竭。因此充满黑色素的头发会变成“盐和胡椒”色,然后在所有毛囊中的色素完全消失后变成灰色,最后变成白色。

图1 |黑素干细胞与精神压力。黑素干细胞(MeSC)位于毛囊凸起,由交感神经系统支配,神经元释放神经递质去甲肾上腺素。 a,正常情况,MeSC在生长期期间会从凸起移开(红色箭头)并分化为黑素细胞。黑素细胞合成黑色素,为再生毛发添黑色。在退行期和休止期期间,它们开始死亡并迁移出适当位置(未显示)。但是,在新一轮生长期,仍有大量的MeSC分化为黑素细胞。 b,压力刺激会激活交感神经系统,从而更多在毛囊中释放去甲肾上腺素。它会导致MeSC全部转化为黑素细胞,会在退行期和休止期中死亡并迁移走。毛囊中的MeSC减少了,这些MeSC由于去甲肾上腺素过多而几乎全部被消耗。在新一轮生长期,不会分化出任何黑素细胞可以为毛发提供黑色素,它开始看起来是灰白色。
(To Be Continued)


IP属地:北京1楼2020-01-30 16:29回复
    论文还指出,除了年龄的增长之外,还有其他一些因素会导致头发变白,包括饮食不足,还有一些疾病,精神压力等。研究者在毛发生长的不同阶段将动物暴露于疼痛,抑制和心理压力模型这三种不同的压力下。受到这些压力,都会导致MeSC被耗尽,从而生成灰白色的毛发。
    曾经,普遍认为,精神压力之所以会导致白发是涉及激素(例如皮质酮)或自身免疫反应。 研究者研究了这些原先认同的机制,首先是通过阻止皮质酮信号传导(排除皮质酮的影响),其次是通过对免疫系统受损的动物施加压力(排除自身免疫反应)。在这两种情况下,经历精神压力后毛发仍然会变成白色,表明皮质酮和自身免疫反应均不会引起MeSC消耗。
    后来,研究者发现,MeSC表达β2-肾上腺素受体(β2-adrenergic receptors,该受体能够识别去甲肾上腺素并引发细胞反应),并且我们知道在“战斗或逃跑”反应中会产生这种去甲肾上腺素。而且发现如果它的MeSC缺失这种受体,受到精神压力就不再会出现白发。


    IP属地:北京2楼2020-01-31 10:55
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      下面是一些具体细节:
      大家知道,交感神经系统是施行“战或逃”反应的自主神经系统,在受到精神压力时激活,使身体各个部分做好“战或逃”准备。交感神经系统的信号发出者是节前神经元,信号接收者是节后神经元。

      (图片食用方法:红色为交感神经,蓝色为副交感神经。在中间的一个长交感干分界,左为节前神经,右为节后神经)
      去甲肾上腺素是一种交感节后神经元使用的神经递质。

      肾上腺会合成一些在血液中循环的去甲肾上腺素。然而,研究人员发现去除肾上腺并不能防止小鼠的毛发因精神压力而变白。
      去甲肾上腺素的另一个来源是交感神经系统(SNS)。 研究表明,交感神经元高度支配了毛囊凸起;使用神经毒素分子杀死SNS,或阻止交感神经元释放去甲肾上腺素,可阻止小鼠因压力而毛发变白。接下来,这组作者制造了可以迅速激活交感神经的小鼠,并发现在没有压力的情况下,这些小鼠的SNS的过度激活,导致了毛发变白。
      总之,这些结果表明,从被激活的交感神经元释放的去甲肾上腺素会使MeSC被耗尽(图1b)。研究者还发现,某处毛发变白的倾向与此处交感神经的活跃水平有关。


      IP属地:北京3楼2020-01-31 15:33
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        交感神经系统的活跃,或者说去甲肾上腺素,究竟是如何使MeSC被消耗的呢?
        通常情况下,这些MeSC是休眠状态(不分化成黑素细胞)的,只有在生长期会分化。但是,研究者发现,当MeSC们暴露在高强度的去甲肾上腺素中时,MeSC活性显著增加,大量增殖分化成黑素细胞,从毛囊凸起向皮肤基底层迁移,直至没有留下任何黑素干细胞。
        为了进一步证明这一发现,研究者从药理上和遗传学上抑制MeSC的增殖分化。此时,再让其受到“战斗或逃跑”的精神压力的作用,MeSC未发生显著变化和迁移,压力对其的影响被阻断了。
        研究者们就工作提出了几个问题。例如,精神压力导致的这一系列和MeSC有关的机理,是否就是小鼠毛发变白的真正原因?这个问题就得留到未来去解答了。或许,在没有交感神经信号的情况下,MeSC具有无限补充的能力,我们甚至可能通过这种方法来延迟产生由于年龄而造成的白发。
        (End)


        IP属地:北京4楼2020-01-31 20:06
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          头发减少 咋回事


          5楼2020-01-31 22:18
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