根治秃顶的时代即将到来？干细胞和3D打印真的能带回一头秀发

脱发、秃顶，是困扰无数中年甚至青年人的问题。现在，科学家有望从根本上解决这一难题。最近发表的一系列研究，试图通过干细胞或3D打印技术，让脱发患者的毛囊重新长出头发。或许不久后，每个人都能拥有满头秀发——只要能负担得起。

秃顶是困扰大量中年人的难题，治疗脱发和秃顶也是不少科学家长久以来的目标。在科学发展史上，有过不少关于脱发的突破性研究。两种药物非那雄胺和米诺地尔（对应的商品名分别为Propecia和Rogaine）在数十年前就已经出现，它们能有效延缓脱发的进程,但却不能完全阻止或逆转脱发。

脱发的生理机制一直是备受争论的热点问题。尽管汇聚了商业热点和科究资源，但让头皮长出新的毛发还是近乎不可能的任务。现在，这一困境有可能被改变。最近发表的一系列研究，试图通过干细胞或3D打印技术，让脱发患者重新长出头发。

脱发难题

“在很长一段时间内，我们认为距离解决脱发和秃顶问题还有10年，” 专注于毛发移植的皮肤科专家罗伯特·伯恩斯坦（Robert Bernstein）说,“但现在，时间表有可能提前。”

在身体的所有组成部分中，头发似乎是最容易在实验室中合成的。发丝只由蛋白纤维相互缠绕连接而成，它并不像肝脏和大脑那样具有复杂的功能，似乎只是长出来、驻扎在头皮上。

但头发远比很多科学家最初设想的复杂得多。为了产生牢固的发丝，在每根头发的毛囊处，都需要成千上万的毛乳头干细胞。人体的头皮上约有10万个毛囊，但每个毛囊的寿命是有限的。随着毛乳头干细胞逐渐消失，毛囊会变小直至休眠。

一旦毛囊休眠，它就不能恢复了。所以，现有的植发广告都是通过手术转移毛囊——将有头发的头皮转移到另一个地方。这样的手术收费大约是1万美元，手术效果取决于患者能够被移植的正常毛囊数。

一些医生可能会将患者背部或腋下的体毛移植到头顶，但术后的视觉效果并不美观。另一种可能性是将别人的头发移植到自己身上，但这涉及到购买人体器官的伦理道德问题。

干细胞让毛囊重生

解决问题的根本办法，还是要让毛囊长出新的毛发。

在其他领域，细胞治疗技术正通过从人体自身提取的干细胞来构建人体结构，用于治疗疾病。例如，利用这项技术，胰腺细胞能再生并取代那些停止产生胰岛素的细胞，用于治疗Ⅰ型糖尿病；再生的免疫细胞也可以攻击肿瘤；再生的神经细胞可用于修复脊髓损伤。

现在，科学家也希望通过这项技术让毛囊重生，从而从根本上解决脱发问题。使用人体自身的细胞最大限度地避免了免疫系统对毛发移植的排斥反应。

▲困扰人类的脱发问题。

科学家的最终目标是创造“头发农场”。杰夫·汉密尔顿（Geoff Hamilton）等人正在实施这一计划。汉密尔顿是 Stemson Therapeutic 制药公司的CEO，这是一家位于圣迭戈的初创公司，专注于克隆毛囊。这家公司利用来自于人体皮肤和血液的干细胞重新生成头发，用富含毛乳头细胞的毛囊替换掉头皮中衰老、皱缩或休眠的毛囊。

在近期的国际干细胞研究协会国家年会上，汉密尔顿叙述了如何成功地将人类的毛囊移植到小鼠身上。在他展示的一张图片中，小鼠背后长出了一小撮类似洋娃娃的毛发。

▲利用干细胞培养出的人类毛发，在小鼠的背部生长出来。

但这类研究的成效并不持久。伯恩斯坦说：“当你尝试克隆头皮细胞，一段时间后它们会分化，并停止产生头发。在很长一段时间内，没人能明白原因。”好在，过去几年，研究人员逐步解决了这个问题。他们注意到在培养这些细胞时，细胞会呈分散状，毛囊结构也就溶解了。“我们从中学到，需要让这些细胞聚集成泪滴状生长，只有这样它们才能维持细胞间的信息交流，最终长成毛囊。”伯恩斯坦说。

毛囊“泪滴”形状的另一个意义在于，维持毛发向同一个方向生长。几年前，汉密尔顿的同事阿列克谢·捷尔斯基赫（Alexey Terskikh）认识到了这一点。当时，他的实验室克隆出了人体的毛囊，并移植到了小鼠上。这些毛囊确实长出了毛发，但方向却各不相同。汉密尔顿说：“如果只是简单地把毛囊植入皮肤中，这会导致大部分毛囊长不出头发，而长出的头发也会有各种奇怪的方向。”即使是微小的角度差异，也会让长出的头发看起来特别不自然。

3D打印支架

这个发现让全球脱发研究人员竞相研发能维持固定形状的持久性毛囊。在国际干细胞研究协会年会上，汉密尔顿的研究团队提出了一个全新的解决方法：他们将一个合成的支架围绕毛囊植入头皮，用于固定头发的生长方向。而Stemson Therapeutics目前正在与制药巨头艾尔建（Allergan）一起研发这款支架。汉密尔顿预计，这项技术将在一年半以内开始临床试验。

与此同时，哥伦比亚大学的遗传学和皮肤学教授安杰拉·克里斯蒂亚诺（Angela Christiano）也利用3D打印技术，生产了一种能将毛囊和毛乳头细胞固定的凝胶模型。Christiano去年12月在《自然·通讯》上发表了试验结果。论文指出，从培养的人体细胞中长出一根完整的头发，将会对不同类型的脱发和慢性创伤治疗产生改革性的影响。

克里斯蒂亚诺患有自身免疫性疾病，这种疾病会导致她身体中的免疫细胞会攻击头皮细胞。她指出，尽管关注脱发问题的多为男性，但在美国大约有3千万女性也面临头发变稀的问题。伯恩斯坦也相信，可生物降解的合成支架是最具前景的解决方案。“这是一个巨大的突破，”他说，“虽然还有许多其他问题丞待解决，但这个突破无疑是让人激动的。”

满头秀发曾是少数几件金钱买不来的东西之一。现在，随着新技术的出现，让头发再生似乎正在走向现实。或许在不久后，对于能支付起治疗费用的人来说，“秃顶”与否，只是道个人的选择题而已。

编辑：李晨琰
责任编辑：许琦敏

来源：环球科学