加州大学洛杉矶分校的研究人员发现了一种激活毛囊干细胞以使毛发生长的新方法。由科学家Heather Christofk和William Lowry领导的研究可能会导致新的药物可以促进秃发或脱发的人的头发生长，这是与荷尔蒙失调，压力，衰老或化疗治疗等因素相关的脱发。
毛囊干细胞是毛囊中长寿的细胞;它们存在于皮肤中并在整个人的一生中产生毛发。它们是“静止的”，意味着它们通常是无效的，但它们在新的毛发周期中快速激活，这是新毛发生长的时候。毛囊干细胞的静止受许多因素的调节。在某些情况下，它们无法激活，这是导致脱发的原因。
在这项研究中，加州大学洛杉矶分校Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心的Christofk和Lowry发现，毛囊干细胞代谢与皮肤的其他细胞不同。细胞代谢涉及细胞分裂，产生能量和对环境作出反应所需的营养物质的分解。新陈代谢的过程使用能够改变这些营养素的酶来产生“代谢产物”。由于毛囊干细胞消耗来自血液的营养葡萄糖 - 一种糖 - 它们处理葡萄糖，最终产生一种叫做丙酮酸的代谢物。然后细胞可以将丙酮酸释放到它们的线粒体 - 细胞中产生能量的部分 - 或者可以将丙酮酸转化为另一种叫做乳酸的代谢物。
“我们对毛囊干细胞代谢的观察促使我们检查遗传上减少丙酮酸进入线粒体是否会迫使毛囊干细胞产生更多的乳酸，如果这会激活细胞并更快地长出毛发，”Christofk说。 ，生物化学和分子与医学药理学副教授。
该研究小组首先在小鼠体内阻断了乳酸的生成，并证明这可以防止毛囊干细胞的活化。相反，他们与犹他大学的Rutter实验室合作，在小鼠体内增加了乳酸生产，加速了毛囊干细胞的活化，增加了毛发周期。
“在此之前，没有人知道增加或减少乳酸会对毛囊干细胞产生影响，”分子，细胞和发育生物学教授洛瑞说。“一旦我们看到改变小鼠乳酸产生如何影响头发生长，它就会引导我们寻找可以应用于皮肤并具有相同效果的潜在药物。”
该团队确定了两种药物，当应用于小鼠皮肤时，以不同的方式影响毛囊干细胞，以促进乳酸生成。第一种名为RCGD423的药物激活了一种名为JAK-Stat的细胞信号通路，它将信息从细胞外传递到细胞核。该研究表明，JAK-Stat活化导致乳酸的产生增加，这反过来又促使毛囊干细胞活化和更快的毛发生长。另一种名为UK5099的药物可阻止丙酮酸进入线粒体，从而迫使毛囊干细胞产生乳酸，加速小鼠毛发生长。
“通过这项研究，我们获得了很多关于激活干细胞的新方法的有趣见解，”洛美实验室的预科培训生和该研究的第一作者Aimee Flores说。“使用药物通过毛囊干细胞刺激毛发生长的想法是非常有希望的，因为有数百万人，无论男女，都应对脱发。我想我们才刚刚开始了解新陈代谢在头发生长和干细胞中的关键作用;我期待这些新发现可能适用于脱发等。“
使用RCGD423促进毛发生长由加州大学洛杉矶分校技术开发组代表UC Regents提交的临时专利申请所涵盖。使用UK5099促进毛发生长由加州大学洛杉矶分校技术开发小组代表UC Regents提交的单独临时专利涵盖，Lowry和Christofk作为发明者。
上述实验药物仅用于临床前试验，尚未在人体中进行测试或经食品和药物管理局批准用于人类安全有效。
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