压力如何导致灰色头发:哈佛科学家解决了一个生物难题

黑色细胞干细胞周围的交感神经

在黑素细胞干细胞周围制定交感神经内脏(洋红色)(黄色)。急性胁迫诱导交感神经系统的多动激活,以释放大量的神经递质去甲肾上腺素。NorePinephrine推动快速耗尽黑素细胞干细胞和毛灰色。信誉:哈佛大学恒生实验室

哈佛科学家揭开了再生颜料的神经系统和干细胞之间的联系

当在法国革命期间捕获玛丽·安托诺特时,据报道,她的头发变成了一夜之间。在最近的历史中,约翰麦凯恩在越南战争期间经历了严重的战俘 - 在他的头发中丢失了颜色。

长期以来,轶事与头发灰色的现象相互关联的压力经验。

现在,现在,HSCI科学家们已经发现了该过程的突然出现了:应激激活是抗击或飞行反应的一部分的神经,这反过来导致毛囊中的颜料再生干细胞永久性损伤。

研究,发表2020年1月22日的自然界,科学家们的了解如何影响身体的压力。

“每个人都有一个轶事,分享压力如何影响他们的身体,特别是在他们的皮肤和头发中 - 我们可以从外面看到的唯一组织,”雅思·雅·斯坦·斯泰·科技干细胞兼亚志艺术教授哈佛大学和HSCI主要教师的再生生yabo124物学。“我们想了解这个连接是否为真,如果是的话,压力如何导致不同组织的变化。头发色素沉着是这样一种可接近的和易搬运系统,以便开始 - 除了,我们真的很好奇,看看压力是否确实导致毛灰色。“

缩小罪魁祸首

由于压力影响整个身体,研究人员首先必须缩小身体系统负责将压力连接到毛发颜色。该团队首先假设压力导致产生颜料的细胞免疫发作。然而,当缺乏免疫细胞的小鼠仍然显示头发灰色时,研究人员转向激素皮质醇。但再一次,这是一个死胡同。

强调头发变成灰色

infographic描绘干细胞如何响应应力而耗尽,导致头发在小鼠中变灰。信誉:哈佛大学朱迪布洛姆斯

“压力总是升高身体中的激素皮质醇水平,所以我们认为皮质醇可能发挥作用,”Hsu说。“但令人惊讶的是,当我们从小鼠中取出肾上腺时,使它们不能产生皮质醇样激素,它们的头发在压力下仍然变灰。”

系统地消除不同的可能性后,研究人员在同情神经系统中磨练,这负责身体的战斗或飞行反应。

交感神经分配到皮肤上的每种毛囊中。研究人员发现,应力导致这些神经释放化学脑肾上腺素,该脑脊素被附近的颜料再生干细胞吸收。

永久性损害

在毛囊中,某些干细胞作为颜料产生细胞的储存器。当毛发再生时,一些干细胞转化为颜色的颜料产生的细胞。

研究人员发现,来自交感神经的去甲肾上腺素导致干细胞过度激活。干细胞均转化为生产颜料的细胞,过早地耗尽储层。

“当我们开始学习这一点时,我期待压力对身体不利 - 但是强调我们发现的压力的影响超出了我想象的超出了我想象的。”“在短短几天后,所有颜料再生干细胞都丢失。一旦他们走了,你就不能再再生颜料了。损害是永久性的。“

研究人员表示,该发现强调了否则保护性进化反应的负面影响。

“急性压力,特别是战斗或飞行反应,传统上被认为是有益于动物的生存。但在这种情况下,急性应激导致干细胞永久性消耗,“研究的潜在作者博士博士说。

回答基本问题

为了用纹理连接应力,研究人员从全身反应开始,逐步放大到个体器官系统,细胞对细胞相互作用,最终一直到分子动力学。该过程需要沿途各种研究工具,包括操纵器官,神经和细胞受体的方法。

“从最高级别到最小的细节,我们与许多科学家合作,跨越广泛的学科,利用不同方法的组合来解决一个非常基本的生物问题,”张说。

合作者包括ISAAC Chiu,哈佛医学院免疫学助理教授,他们研究神经和免疫系统之间的相互作用。

“我们知道外周神经元有力调节器官功能,血管和免疫力,但是少了解它们如何调节干细胞,”Chiu说。
“通过这项研究,我们现在知道神经元可以控制干细胞及其功能,并且可以解释它们如何在细胞和分子水平上相互作用,以用褐色将胁迫连接。”

结果可以帮助阐明压力对各种器官和组织的更广泛影响。这种理解将为寻求修改或阻止压力损坏影响的新研究铺平道路。哈佛大学的技术开发办公室提出了临时专利申请,专利申请了实验室的调查结果,并从事可能对临床和化妆品应用感兴趣的潜在商业合作伙伴。

“通过精确地理解压力如何影响再生颜料的干细胞,我们为了解压力如何影响身体中的其他组织和器官的基础,”Hsu说。“了解我们的组织在压力下的变化是最终治疗的第一个关键步骤,可以停止或恢复压力的不利影响。在这个领域,我们仍然有很多学习。“

发现更多

参考文献:“交感神经的多动力驱动黑素细胞干细胞的耗尽”通过Bing张,Sai Ma,inbal Rachmin,Megan He,Pankaj Baral,Sekyu Choi,威廉A.·威廉州,yulia shwartz,eva m. fast,yiqun su,leonardI. Zon,Aviv Regev,Jason D. Buenrostro,Thiago M. Cunha,Isaac M. Chiu,David E. Fisher和Ya-Chieh Hsu,2012年1月22日,自然
DOI:10.1038 / S41586-020-1935-3

该研究得到了史密斯家族基金会奥德赛奖,哈佛慈善信托,哈佛干细胞研究所,哈佛大学/麻省理工学院基本神经科学拨款计划,哈佛FAS和HMS院长奖,美国癌症协会,NIH,Charles A.国王信托博士奖学金计划,以及HSCI初级教师补助金。

3评论关于“压力如何导致白发:哈佛科学家解决了一个生物难题”

  1. Pawan Kumar博士艾莉安|2012年1月23日,下午4:01|回复

    头发秋天是如此吗?

  2. 幸运的老鼠,才能成为心理上折磨,所以我们可以了解灰色的原因是什么。

  3. @timothy l. - 是的,差异细菌......他们被数十亿杀害了,以便我们可以发现一些新的抗生素。

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