1.文章导读

脱发是一个常见且影响众多人群的问题，其不仅对个人外貌产生影响，还可能给患者带来心理压力。当前，传统治疗手段如药物和毛发移植等存在一定局限性，而真皮毛乳头细胞 (Dermal Papilla Cells, DPCs) 的研究为脱发治疗带来了新的方向。来自上海大学的廖新化教授团队对DPCs进展进行了详细描述，并于2024年10月20日将综述发表在 Biology 期刊。

2.综述内容

一、DPCs 对毛囊的关键调控作用

DPCs位于毛囊底部，在毛囊发育与毛发生长中起着核心调控作用。在胚胎期，它通过与上皮细胞相互作用启动毛囊的发生；毛囊成熟后，持续分泌多种信号分子，影响毛发的生长周期、形态及颜色。在毛发生长周期方面，DPCs分泌的多种生长因子和细胞因子，如WNTs、R - Spondins、转化生长因子-β2 (TGF-β2)、肝细胞生长因子 (HGF)、胰岛素样生长因子1 (IGF1) 等，通过激活或抑制相应的信号通路，对毛囊干细胞 (Hair Follicle Stem Cells, HFSCs) 的增殖、分化以及细胞凋亡等过程进行精细调控。在毛发形态和颜色调控上，其通过多种信号通路影响黑色素细胞功能及毛囊细胞基因表达，从而决定毛发的粗细、长度、卷曲度和颜色等特征。

图1. DPCs基础研究和转化研究的新技术进展。HF，毛囊；HS，发干；DF，皮肤成纤维细胞。

二、DPCs在脱发治疗中的应用

(一) 诱导毛囊再生

众多实验研究已明确证实，DPCs具备强大的诱导毛囊再生能力。在多种动物模型实验中，当将DPCs植入到毛囊受损或缺失的特定区域时，能够有效地启动毛囊重新形成的复杂生物学过程。例如，在啮齿动物的触须毛囊研究模型中，将培养的DPCs精准地植入到触须毛囊底部，能够观察到触须毛囊重新获得生长能力，逐渐长出新的触须。同样，在无毛皮肤的实验模型中，将DPCs植入到表皮与真皮之间的特定位置后，经过一段时间的观察，发现该区域成功诱导出新的毛囊结构，并且这些新生毛囊能够正常生长出毛发。这一系列研究成果为治疗毛囊受损或缺失所引起的脱发疾病 (如瘢痕性脱发等) 提供了新的治疗思路。

(二) 促进毛发生长

DPCs分泌丰富的生物活性分子，在促进毛发生长中发挥着关键作用。通过皮下注射DPCs，原本处于休止期的毛囊能够提前进入生长期，并且生长期延长，同时退行期的启动被延迟。这一系列变化最终导致毛发数量的明显增加以及毛发长度的显著增长。此外，近期的研究还发现，DPCs衍生的外泌体同样具备促进毛发增长的显著作用。外泌体作为一种细胞分泌的微小囊泡，其中携带着丰富的蛋白质、核酸等生物活性成分，这些成分能够以旁分泌的方式作用于周围的细胞，进而改善头皮的微环境，有效地激活毛囊干细胞，进一步促进毛发的再生过程。这一重要发现为开发非细胞治疗方法提供了全新的可能性，有望克服细胞移植过程中可能带来的一些潜在问题，如免疫排斥反应等。

三、DPCs 治疗脱发的研究进展与挑战

(一) 技术进展

细胞分离技术优化：传统的DPCs分离方法，如微解剖法，存在操作繁琐、效率低下以及对细胞损伤较大等诸多问题，难以满足大规模研究和临床应用的迫切需求。新的基于表面蛋白抗体 (如 LEPR) 的分选方法提高了DPCs分离效率，为研究和治疗提供了更多细胞来源。

培养技术改进：DPCs在体外培养过程中面临着容易失去生物学活性和干细胞特性的严峻挑战，这在很大程度上限制了其在研究和治疗领域的广泛应用。通过与上皮细胞共培养或使用特定培养基，可维持DPCs的干细胞特性和毛囊诱导能力，三维悬浮培养和诱导永生化技术也为细胞扩增提供了新途径。

图2. 两种潜在的DPCs治疗脱发的技术和伦理挑战。HF，毛囊；iMC诱导的间充质细胞。

诱导分化技术拓展：诱导多能干细胞 (iPSCs) 向DPCs的分化技术是近年来干细胞研究领域的一项重大突破。科学家们通过精心设计和调控一系列诱导因子以及培养条件，已经成功地将iPSCs诱导分化为具有典型DPCs特性的细胞。这一技术的发展为脱发治疗提供了可持续的、几乎不受数量限制的细胞来源，有望克服传统细胞获取方法的局限性，为脱发治疗带来新的希望。

(二) 临床挑战

细胞来源与生产：大规模获取和扩增足够数量且质量稳定的DPCs仍有困难，异体来源细胞的免疫排斥问题也需解决。

免疫与安全问题：免疫排斥反应影响治疗效果，细胞治疗的长期安全性如致瘤性有待深入研究。

长期效果稳定性：目前多关注短期效果，细胞移植后长期维持毛囊正常生长和毛发再生的能力还需进一步探索。

DPCs 在脱发治疗中展现出巨大潜力，尽管面临诸多挑战，但技术进步为其应用带来更多可能。未来有望成为脱发治疗的有效手段，为患者带来新希望，相信随着研究深入，其将逐步走向临床应用，改善脱发患者生活质量。

3.总结

DPCs 在脱发治疗中展现出巨大潜力，尽管面临诸多挑战，但技术进步为其应用带来更多可能。未来有望成为脱发治疗的有效手段，为患者带来新希望，相信随着研究深入，其将逐步走向临床应用，改善脱发患者生活质量。

原文出自 Biology 期刊：https://www.mdpi.com/3005524

相关特刊

原文已发表在廖新化教授和王旭升副教授主持的特刊“Stem Cells in Experimental Medicine”，欢迎有相关领域学者向本特刊投稿。

了解特刊详情：https://www.mdpi.com/journal/biology/special_issues/3MA84J7WF0

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作者简介

廖新化 教授

上海大学

廖新化，上海大学教授。博士毕业于中国科学院上海生命科学研究院生化与细胞所；2005~2013年间先后在美国国立卫生研究院糖尿病、消化道疾病及肾病研究所 (NIDDK, NIH)、美国贝勒医学院细胞与基因治疗研究中心从事研究工作，2014年任福建医科大学闽江学者特聘教授，2017年任上海大学教授。主要研究皮肤干细胞、毛囊干细胞、黑色素干细胞以及毛乳头细胞等重建皮肤和毛发组织过程中的关键原理和技术，开发基因与细胞疗法用于预防和治疗脱发、白发、皮肤遗传病、难愈性创面、疤痕等皮肤疾病等。主持多项国家和省部级项目，包括1项科技部“干细胞及转化研究”重点专项子课题。发表科学论文四十余篇，申请专利四项。中国实验动物协会Animal Models and Experimental Medicine (AMEM) 期刊以及 BIOCELL 期刊编委，Biology 期刊客座编辑等。

Biology 期刊介绍

主编：

Jukka Finne, University of Helsinki, Finland; 

Andrés Moya, University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。

2023 Impact Factor：3.6 (JCR Q1*)

2023 CiteScore：5.7 (Q1**)

Time to First Decision：16.4 Days

Acceptance to Publication：2.5 Days

* JCR Q1 at "Biology"

** CiteScore Q1 at "General Agricultural and Biological Sciences"