头发的苦恼：TGF-beta是控制毛囊细胞生死的关键因素 治疗秃顶或有新机

TGF-beta是控制毛囊细胞何时分裂和何时死亡的关键。这一发现不仅可以治疗秃顶，而且最终可以加速伤口愈合，因为毛囊是干细胞的来源。

　　

脱发和秃顶困扰了许多人，就连曾经拥有一头浓密金发的威廉王子也逃不掉“地中海发型”的苦恼。加州大学河滨分校的研究人员发现，TGF-beta竟然是是控制毛囊细胞何时分裂和何时死亡的关键。文章发表在Biophysical Journal ，这一发现不仅可以治疗秃顶，而且最终可以加速伤口愈合——因为毛囊是干细胞的来源之一。

人体的大多数细胞在胚胎发育过程中都会分化成特定的形态和功能，不会改变。然而，干细胞具有多能性，可以变成其他类型的细胞，它们的适应性有助于修复受损的组织或器官。毛囊是经历循环生长的微型皮肤器官，是人类唯一即使没有损伤也会自动周期性再生的器官，毛囊 (HF) 受多种信号共同调节，决定毛囊细胞的命运。

加州大学河滨分校的Qixuan Wang团队确定了一种名为TGF-beta的蛋白质如何控制毛囊中的细胞(包括干细胞)分裂和形成新细胞，或者控制它们自己的死亡并最终导致整个毛囊的死亡的过程。研究结果表明，转化生长因子 β (TGF-β) 在毛囊细胞命运调节中表现出双重作用，可以是抗凋亡也可以是促凋亡。

为了深入了解毛囊细胞命运控制的潜在机制，作者开发了一种关于毛囊上皮细胞基因调控动力学的新型概率布尔网络 (pBN，probabilistic Boolean network ) 模型，并经过单细胞 RNA 测序数据进行改进。使用该模型，作者既探索了 HF 细胞命运决定的机制，又做出了可能指导未来实验的预测：

1）TGF-β激活细胞凋亡或激活细胞增殖这种双重作用的实现可能需要一种TGF-β浓度的阈值样开关，在毛囊生长周期的不同阶段与骨形态发生蛋白 (BMP) 和肿瘤坏死因子 (TNF) 协同作用；
2）模型与生长期启动的高激活剂-低抑制剂理论一致；
3)  推测 TNF 可能比 TGF-β 更有效地启动衰退期，可能分两步合作；
4）基因敲除和过表达的预测可揭示每个基因在毛囊细胞命运调控中的作用。

“TGF-beta有两个相反的角色。它有助于激活一些毛囊细胞产生新生命，也有助于协调细胞凋亡，即细胞死亡的过程，”王说。和许多化学物质一样，过犹不及，量的不同造成了结果不同。如果细胞产生一定数量的TGF-β，它就会激活细胞分裂。过量会导致细胞凋亡。

还没有能够完全确定为什么毛囊会自杀。一些假说认为，这是动物为了在炎热的夏季生存或试图伪装而脱落皮毛的一种遗传特征。“即使毛囊自杀，它也不会杀死自己的干细胞库。当存活下来的干细胞收到再生信号时，它们会分裂，产生新的细胞，并发育成新的毛囊。”如果科学家能够更精确地确定TGF-β激活细胞分裂的方式，以及这种蛋白质如何与其他重要基因相互作用，那么就有可能人工干预来激活毛囊干细胞并刺激头发生长。伤口的完整愈合需要毛囊的再生。如果能够更精确地控制TGF-beta的水平，有朝一日也可以治愈困扰全球数百万人的秃顶。