《Toxicology and Applied Pharmacology》：Targeting sonic hedgehog (shh) signaling pathways by the concentration–dependent topical resveratrol for protection from cyclophosphamide-induced alopecia in a mouse model
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化疗性脱发（CIA）患者需新型疗法改善生活质量。本研究以C57BL/6雌性小鼠为模型，探讨低浓度外用雷帕霉素通过激活sonic hedgehog（Shh）信号通路及其下游Sirt-1、Ki-67、caspase-3和Bcl-2通路对CPA诱导的CIA的防护机制。结果显示，低浓度雷帕霉素组毛发覆盖率显著高于CPA组，Shh、Sirt-1、Ki-67和Bcl-2表达上调，caspase-3活性降低，且疗效优于常规米诺地尔及高浓度雷帕霉素组。结论表明低浓度雷帕霉素通过Shh通路调控毛囊增殖与凋亡平衡，为CIA治疗提供新策略。
Aml A. El-Din|Dina M. Tahoon|Maaly A. Abd Elmaaboud|Fleur F. Abd Elmoniem|Amany A. Abdin
埃及坦塔大学医学院药理学系
摘要
背景
化疗引起的脱发（CIA）是系统性癌症治疗中常见且不可避免的副作用。对于遭受脱发的癌症患者来说，迫切需要新的治疗方法来改善他们的生活质量。本研究旨在探讨浓度依赖性的外用白藜芦醇通过靶向 sonic hedgehog (Shh) 信号通路及其相关的下游调控（Sirt-1）、增殖（Ki-67）和凋亡（caspase-3 和 Bcl-2）途径，在雌性 C57BL/6 小鼠模型中对毛囊的潜在保护作用。方法：所有动物在实验开始时均被剃毛，然后分为 5 个相等的组：对照组、未接受环磷酰胺（CPA）治疗的脱发组、米诺地尔（MXL）+ CPA-脱发组、低浓度白藜芦醇（RSV L10）+ CPA-脱发组和高浓度白藜芦醇（RSV H80）+ CPA-脱发组。评估了这些药物对毛发覆盖率、Shh 信号通路、Sirt-1、增殖和凋亡的影响。结果：低浓度外用白藜芦醇显著提高了毛发覆盖率。Shh、Sirt-1、Ki-67 和 Bcl-2 的免疫组化表达水平显著升高，同时皮肤组织中的 caspase-3 表达显著降低。此外，与仅接受 2% 外用米诺地尔或高浓度白藜芦醇的组相比，这种效果在组织病理学发现和皮肤镜监测中也更为显著。结论：低剂量外用白藜芦醇通过激活 Shh 信号通路并调节毛囊的增殖和凋亡途径来防止 CIA。
引言
化疗引起的脱发（CIA）是常用化疗药物的不可避免的副作用（Santos 等，2021）。大约 65% 的接受细胞毒性治疗的患者会出现 CIA。女性患者受影响尤为严重，88% 接受化疗的女性表示 CIA 是细胞毒性药物最令人困扰的副作用（Silva 等，2020）。CIA 是一种弥漫性非瘢痕性脱发；头皮是最常见的脱发部位。根据处于生长期的毛发比例，其他部位也可能受到影响（Alizadeh 等，2020）。CIA 可能会对患者的外貌感知、身体形象、性功能和自尊心产生负面影响（Schielein 等，2020）。高达 14% 的癌症患者因担心 CIA 而拒绝推荐的最佳救命癌症治疗（Freites-Martinez 等，2019）。小鼠中的 CPA 诱导脱发模型能够很好地再现人类毛囊对环磷酰胺治疗的反应（Yoneda 等，2021）。环磷酰胺被广泛用于乳腺癌治疗，96% 的乳腺癌患者会出现 CIA（Aiba 等，2023）。CIA 的主要分子病理机制是环磷酰胺作用于代谢活跃、生长快速的头皮毛囊，导致 DNA 损伤并引发由肿瘤蛋白 p53 介导的凋亡（Haslam 和 Smart，2019）。此外，环磷酰胺还会抑制 sonic hedgehog (Shh) 信号通路，进而导致进一步凋亡（Xie 等，2015）。Shh 信号通路对毛囊的形态发生和周期至关重要（Briscoe 和 Thérond，2013）；它调节上皮毛囊干细胞的活性，并是基质角质形成细胞（KCs）的重要有丝分裂原（Liu 等，2022）。目前预防 CIA 的策略仅限于头皮冷却（Rugo 和 Voigt，2018）。然而，这种方法并不适用于所有化疗方案，因为接受铂类衍生物治疗的患者应避免使用头皮冷却方法，因为他们会出现严重的周围神经病变，从而影响其对寒冷的耐受性（Lazic 等，2020；Wikramanayake 等，2023）。患有血液系统肿瘤的患者也应避免头皮冷却，因为这会减少化疗药物向恶性细胞的输送，降低治疗效果（Kruse 和 Abraham，2018）。外用米诺地尔（2% 和 5%）可用于 CIA，但它不能防止脱发，因为它不能针对 CIA 的主要病理机制；它可以加速头发生长（Suchonwanit 等，2019）。米诺地尔需要每天涂抹两次，至少持续四个月，但可能会增加面部多毛症的发生率（Fabbrocini 等，2018）。因此，迫切需要新的治疗方法来改善 CIA 患者的生活质量和幸福感。
白藜芦醇（RSV）是一种由多种植物在受到损伤或真菌侵袭时产生的芪类化合物，它可以激活 Shh 信号通路，从而促进干细胞的增殖和分化（Guo 等，2018）。RSV 还能诱导多种抗凋亡蛋白（如 B 细胞淋巴瘤 2 (Bcl-2)）的表达（Chen 等，2017）。此外，RSV 是 Sirt-1 的激活剂，通过 p53 和细胞周期调节多种细胞通路（Springer 和 Moco，2019）。本研究旨在探讨浓度依赖性的外用白藜芦醇通过靶向 Shh 信号通路及其相关的下游调控（Sirt-1）、增殖（Ki-67）和凋亡（caspase-3 和 Bcl-2）途径，在雌性 C57BL/6 小鼠模型中对化疗引起的脱发的潜在保护作用。
伦理考虑
本研究中的所有实验均符合 ARRIVE 指南。动物处理和所有实验程序均得到了埃及坦塔大学医学院“研究伦理委员会”（批准号 36264MD17/1/23）的批准。
药物和化学品
环磷酰胺（CPA）；Endoxan? 1 克干粉小瓶，由 Baxter Oncology GmbH 生产，将其新鲜溶解在蒸馏水中，最终浓度为 13.75 mg/ml。2% 米诺地尔喷雾（2 克/100 毫升不同处理对毛发覆盖率的影响
与正常对照组相比，CPA 会导致毛发覆盖率随时间逐渐下降，证实了脱发的成功诱导。尽管 CPA 组在第 1、16 和 30 天时的评分有所改善，但整个研究期间仍显著低于对照组。外用米诺地尔和低剂量白藜芦醇有效缓解了 CPA 诱导的脱发，在第 16 和 30 天时的毛发覆盖率均高于未接受治疗的 CPA 组。讨论
化疗引起的脱发仍然是癌症患者尤其是女性和儿童患者心理负担最重的副作用之一（Fereig 等，2024）。尽管 CIA 对生活质量有显著负面影响，但目前针对其预防和治疗的药物疗法非常有限。因此，迫切需要找到新的抗 CIA 方法，以针对其主要分子病理机制（Wikramanayake 等，2023）。结论
低浓度的白藜芦醇通过靶向 sonic hedgehog (Shh) 信号通路及其相关的下游调控（Sirt-1）、增殖（Ki-67）和凋亡（caspase-3 和 Bcl-2）途径，是治疗环磷酰胺诱导脱发的有希望的候选药物。建议进一步研究不同浓度的白藜芦醇效果，并在人类中进行临床验证。局限性
本研究存在一些局限性。动物数量较少，且仅使用了雌性小鼠，未比较雄性和雌性或其它物种之间的差异。因此，需要进一步的大规模研究。此外，需要使用新的白藜芦醇配方来优化其作用机制。低浓度的白藜芦醇可能会促进肿瘤生长，因此应在接受环磷酰胺治疗的乳腺癌模型中进行测试。我们还需要更深入的研究来探索其资金
本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。作者贡献声明
Dina M. Tahoon：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、验证、监督、方法论设计、实验设计、数据分析、概念构建。Maaly A. Abd Elmaaboud：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、验证、监督、方法论设计、实验设计、数据分析、概念构建。Fleur F. Abd Elmoniem：撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、验证、监督、方法论设计、实验设计、数据分析、概念构建。利益冲突声明
作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。致谢
作者感谢坦塔大学药学院制药技术教授 Gamal Mohamed EL Maghraby 博士在整个研究过程中提供的无微不至的帮助、持续监督和支持。
