哈佛大学教授研究查明压力导致一夜白头的原理

By | 2020-01-29

美国哈佛大学证明了神经系统与色素再生干细胞的相关性

据传,法国大革命时期,玛丽昂特瓦耐特王妃被捕后一夜之间白发苍苍。

作为美国总统候选人参加竞选,与巴拉克•奥巴马竞选的著名政治家已故参议员约翰•麦凯恩也在参加越南战争被俘时有过同样的经历。

这些轶事从侧面证明了面临巨大压力与白发现象密切相关。

与此相关,美国哈佛大学研究组首次查明了这种压力导致头发变白的准确机制。

他们发现,参与战斗或逃跑反应(Fight-or-flight response)的神经部位因压力过大而过度活跃,从而对毛囊中的色素再生干细胞造成永久性损伤。

哈佛大学干细胞与生殖生物学系的Ya-Chieh Hsu副教授研究团队22日在科学杂志《自然》(Nature)发表了题为《Solving a biological puzzle: How stress causes gray hair》的报告。

Ya-Chieh Hsu教授指出:“每个人都有压力影响自己身体的共同经验,特别是压力对皮肤和头发的影响。”

对此,Ya-Chieh Hsu教授解释了研究背景,他表示:“我们想查明这种关系是否真的存在,如果存在,压力如何诱导多种体内组织的变化。”

他还补充表示:“头发的色素沉着是一个很容易理解和处理的对象,因此怀着好奇心,想确认压力是如何诱导头发的白发化。”

Ya-Chieh Hsu教授研究团队认为,由于压力会影响整个身体,首先应缩小范围,研究压力和头发颜色相关性,研究团队首先假设,压力会导致产生色素的细胞受到免疫攻击。

但是,在缺乏免疫细胞的实验鼠身上也发现了体毛的白发化,于是研究人员把目光转向了激素皮质醇(cortisol),但这一次再次得出否定的结论。

Ya-Chieh Hsu教授回顾道:“由于压力会引发体内皮质醇数值上升,所以本以为皮质醇会起到某种作用,但令人惊讶的是,当我们从老鼠身上摘除肾上腺,使它们不能产生类皮质激素时,实验鼠的毛发在压力下仍然会变白。”

因此,研究团队一一排除了各种可能的变数因素,最终关注到了交感神经系统。这是因为交感神经系统是干预体内战斗或逃跑反应的部位,交感神经也是与皮肤每个毛囊相连的地方。

结果发现,压力促使交感神经分泌名为“去甲肾上腺素(norepinephrine)”的神经传达物质,而这种物质被附近的再生色素的干细胞吸收。

在毛囊中,一些干细胞起到色素生成的细胞蓄水池作用。

这意味着在头发再生时,一部分干细胞的会转化成能产生色素的细胞,改变头发颜色。

但是,研究团队发现,交感神经分泌的去甲肾上腺素会导致干细胞过度活跃,这些干细胞全部转化为产生色素的细胞,导致蓄水池枯竭。

Ya-Chieh Hsu教授提到:“刚开始研究时,我们就已经预料到压力会对体内产生不良影响,但压力所造成的有害影响超出了我们预期。”

短短几天内,色素生成的干细胞完全消失了,不再产生色素,归结为永久性损伤。

作为第一作者参与此次研究的Isaac Chiu博士解释说:“虽然人们一直认为剧烈的压对动物的生存有益,但是从此次研究结果来看,急性压力是导致干细胞永久消失的原因。”

为了将压力和头发白发化的关系联系起来,研究小组将目光转向了全身反应和个别器官系统,细胞间的相互作用及分子动力学等部分。

Ya-Chieh Hsu教授指出,我们知道外周神经元对体内器官功能、血管和免疫系统有强大的调节作用,但对它们如何调节干细胞的作用却鲜为人知。

通过此次研究,可以发现神经元可以调节干细胞及其功能,并可以解释这些神经细胞如何在细胞和分子水平上相互作用,将压力与头发变白联系起来。

Ya-Chieh Hsu教授团队的研究结果有助于阐明压力对各种器官和组织的有害影响,这一认识对寻求改变或阻止压力破坏性影响的研究可做有用参考。

哈佛大学方面已经对此次得出的研究结果申请了专利。