你是否有过这样的体验:熬夜赶项目后脱发增多,情绪焦虑时头皮出油加剧,甚至出现不明原因的头皮瘙痒、头屑堆积?其实,这些现象的背后,都藏着压力与毛囊健康的密切关联。毛囊作为毛发的 “生长根基”,其健康状态远比我们想象中更易受情绪和压力的影响,而这种影响往往在不知不觉中累积,最终以脱发、发质变差等形式显现。
毛囊作为高度再生的上皮组织,终生经历静止期(休止期)、生长期(毛发生长初期)和退行期(毛发生长终期)的循环。在生长期起始时,静止的毛囊干细胞(HFSCs)短暂增殖并产生快速分裂的毛囊过渡扩增细胞(HF-TACs)。HF-TACs驱动再生毛囊向下生长,并形成向上生长的毛干,最终形成可见毛发。由于人类头皮毛囊约90%处于生长期,理解应激如何影响生长期毛囊尤为重要。
2025年11月哈佛大学 Ya-Chieh Hsu 团队在 Cell 上发表了题为:Stress-induced sympathetic hyperactivation drives hair follicle necrosis to trigger autoimmunity的研究型论文。该研究发现,急性压力会引发快速脱毛并启动自身免疫反应。
实验人员首先采用两种成熟急性应激方案:束缚应激(将小鼠置于束缚器中)和瞬时疼痛诱导(注射辣椒素类似物树脂毒素Resiniferatoxin,RTX),均导致脱毛。两组实验的共同之处表明:强烈急性压力会快速破坏HF-TACs,但基本保留HFSCs。
为揭示这种差异的机制,实验人员重点关注RTX处理后12小时的分子变化以识别早期驱动因素。研究发现对照组的毛囊干细胞表达更高水平的抗凋亡基因(Bcl2和Mcl1),且毛囊过渡扩增细胞则表达更高水平的促凋亡基因(Apaf1及Casp-3、-7和-8)。而RTX处理后,促凋亡基因在毛囊干细胞中仍保持低表达,同时在毛囊过渡扩增细胞中其表达水平进一步升高。
由于RTX注射3天后出现可见脱毛,而束缚模型在5-7天后显现脱毛。因此研究人员选择RTX作为主要压力源来研究压力性脱发机制。

👆RTX处理后毛囊干细胞中与毛囊过渡扩增细胞表达水平
接着,实验团队探究了哪些应激诱导的生理变化导致了HF-TACs 的死亡。通过RTX注射触发两大标志性反应:下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴激活和交感神经系统兴奋。结果表明,交感神经消融阻断了RTX诱导的毛囊死亡与退化,即交感神经系统介导了RTX诱导的毛囊死亡。

👆应激性脱发机制研究
更进一步的实验通过从毛囊中敲除Adrb2基因(毛囊中主要的肾上腺素受体基因),发现阻断RTX诱导的毛囊干细胞死亡、HF-TAC死亡、毛囊退化和脱发。证明了急性压力会触发交感神经释放大量去甲肾上腺素,通过与毛囊细胞上的ADRB2结合造成损伤。而ADRB2过度激活会导致钙信号传导异常和毛囊损伤。与毛囊干细胞(HFSCs)相比,HF-TACs在离子转运体和钙(Ca2+)调节因子方面也表现出富集。
为验证这种Ca2+升高是否介导应激诱导的毛囊死亡,通过Clozapine N-Oxide(CNO)注射实现毛囊内化学遗传学介导的Ca2⁺升高。随着CNO浓度增加,我们观察到更严重的HF-TAC死亡和脱发现象,这与毛囊内逐步升高的胞内Ca2⁺水平相对应。相比之下,HFSCs在Ca2⁺升高时仅表现出可忽略的细胞死亡。综合这些结果可知,急性应激期间交感神经元的过度激活会导致HF-TACs中Ca2⁺超载,从而引发其快速死亡。

👆Ca2⁺的升高与毛囊坏死的关系
随后,研究人员通过简易的细胞核染色实验证明了压力诱导的毛囊破坏与退行期自然毛囊损伤不同。其本质在于退行期过程不需要巨噬细胞参与。在毛囊退化期,凋亡的毛囊细胞通过邻近细胞的胞葬作用被清除,这一过程限制了细胞内容物的释放并防止炎症发生。通过巨噬细胞消融实验,在巨噬细胞缺失小鼠中,RTX仍能引发毛囊损伤与坏死,这进一步佐证了应激诱导的坏死源于神经-毛囊直接相互作用,且不依赖巨噬细胞。

👆单细胞RNA测序进一步揭示了巨噬细胞的动态变化
此外,由于应激诱导的毛囊-端粒酶激活细胞(HF-TAC)死亡属于坏死性死亡,且需要巨噬细胞参与清除过程,研究人员进一步探究这种死亡方式是否会与非炎症性退行期(catagen)不同,从而引发免疫反应。以此来证实这些免疫变化主要源于毛囊坏死而非RTX的其他效应。这些数据表明,毛囊坏死会引发皮肤快速但短暂的炎症反应。

👆压力诱导的毛囊坏死激活树突状细胞以及自身反应性CD8+ T细胞
除了急性炎症外,研究人员通过研究树突细胞(DCs),这种决定细胞毒性 T 淋巴细胞(CD8+T细胞)激活或耐受的关键抗原呈递细胞发现应激诱导的毛囊TAC坏死可能产生额外的免疫学后果,即在坏死过程中,毛囊细胞会突然释放细胞碎片和细胞内含物,这些物质可能成为潜在的自身抗原。
随后,研究人员发现小鼠在RTX处理后仍表现初始毛囊坏死,这种首次损伤是由神经元信号驱动。但从神经驱动的坏死恢复后,小鼠能免受LPS或UV暴露引发的继发性毛囊死亡,表明这种继发性毛囊破坏波具有T细胞依赖性。
这些发现共同证明,应激诱导的毛囊坏死会产生持久免疫效应,使CD8+T细胞在后续炎症刺激时具备攻击曾坏死组织的能力,即炎症在毛囊从压力中恢复后触发自身免疫反应。
小结
研究揭示了压力如何在短期内及长期过程中损害组织。这些机制可能有助于解释斑秃的发病及其与压力频发的关联性。进一步而言,研究结果证明了生理和环境因素如何触发健康个体的自身免疫反应——这对多发性硬化、1型糖尿病和狼疮等病因复杂难解的疾病具有潜在关联意义。
| 科研助力 |
|
树脂毒素Resiniferatoxin,RTX |
|
Clozapine N-Oxide(CNO) |
|
LPS |