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UVA通过mTOR通路激活细胞衰老加剧雄激素性脱发的机制及雷帕霉素的干预作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 3.9
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本研究针对雄激素性脱发(AGA)中紫外线A(UVA)与二氢睾酮(DHT)的协同致病机制展开探索。研究人员通过构建AGA小鼠模型结合人毛乳头细胞(hDPCs)实验,首次揭示UVA通过激活mTOR通路加剧DHT诱导的细胞衰老,而雷帕霉素可通过调节自噬功能障碍逆转这一过程。该发现为AGA治疗提供了新型靶向策略,论文发表于光生物学领域权威期刊。
雄激素性脱发(AGA)作为全球高发的毛发疾病,其发病机制一直是研究热点。 尽管已知二氢睾酮(DHT)是主要致病因子,但临床观察发现脱发区域与紫外线暴露部位高度重叠,暗示环境因素可能参与疾病进程。然而,紫外线A(UVA)如何影响DHT的致病作用,至今缺乏分子层面的解释。这一科学盲区不仅阻碍了AGA的精准治疗,也导致现有疗法(如米诺地尔)对部分患者效果有限。
来自杭州第三人民医院的研究团队 在《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》发表的研究中,首次阐明UVA通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路加剧DHT诱导的毛乳头细胞(DPCs)衰老,而雷帕霉素(Rapa)可逆转这一过程。该研究创新性地构建了"AGA-光老化"双重小鼠模型,结合人类DPCs转录组测序,发现UVA会激活mTORC1(mTOR complex 1)信号轴,导致自噬(autophagy)功能受损,加速DPCs进入衰老状态。更关键的是,团队证实mTOR抑制剂雷帕霉素不仅能恢复细胞自噬水平,还能在动物模型中显著改善UVA加重的脱发症状。
关键技术方法
研究采用6周龄C57BL/6小鼠构建DHT诱导的AGA模型,联合UVA照射(剂量参照光老化研究标准)。通过SA-β-Gal(衰老相关β-半乳糖苷酶)染色、qPCR(定量聚合酶链反应)和Western blotting评估细胞衰老标志物。人类DPCs分离自头皮组织,进行RNA-seq(转录组测序)分析mTOR通路变化。体内实验使用雷帕霉素腹腔注射验证治疗效果。
UVA暴露加剧DHT诱导的小鼠毛发延迟生长
通过独创的"脱毛-UVA/DHT联合干预"实验设计(图1A),研究者发现UVA组小鼠毛发再生速度较单纯DHT组延迟2.3倍(P<0.01)。组织学分析显示,UVA+DHT组毛囊微型化程度显著加重,且SA-β-Gal阳性细胞比例升高47%(P<0.001),提示光老化与激素损伤存在协同效应。
UVA通过mTOR通路增强DPCs衰老
人类DPCs实验揭示关键机制:UVA辐射使DHT处理的细胞中mTOR磷酸化水平提升3.1倍,同时自噬标志物LC3-II/LC3-I比值下降62%(P<0.01)。RNA-seq显示,UVA特异性激活了mTOR下游的4E-BP1(真核翻译起始因子4E结合蛋白1)和S6K1(核糖体蛋白S6激酶1)通路,这些变化与细胞周期阻滞基因p16INK4a上调直接相关。
雷帕霉素逆转UVA-DHT协同损伤
干预实验显示,雷帕霉素处理使DPCs的SA-β-Gal阳性率降低至对照组水平(P>0.05)。动物实验中,治疗组毛发密度恢复率达81.5%,显著高于未干预组的34.2%(P<0.001)。机制上,雷帕霉素通过抑制mTORC1,恢复自噬流(autophagic flux),从而阻断衰老相关分泌表型(SASP)的产生。
讨论与意义
该研究首次建立UVA-DHT-mTOR-自噬-衰老的分子关联,为AGA的"环境-激素"交互理论提供实验依据。临床层面,发现雷帕霉素(现用于器官移植抗排斥)可能被重新定位为AGA治疗药物,尤其适用于户外工作者等光暴露高风险人群。理论层面,研究提示mTOR通路可能是连接外源性损伤(紫外线)与内源性激素紊乱的共同节点,这一发现或可拓展至其他衰老相关疾病的研究。
局限性方面,研究未探讨不同UVA波段(如UVA1 vs UVA2)的特异性效应,且雷帕霉素的系统性副作用仍需评估。未来研究可聚焦于开发局部给药的mTOR靶向制剂,或探索与其他抗光老化药物(如NAD+增强剂)的联合治疗方案。
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