首次单独培育出可被成功移植的毛囊组织

科学家成功地将功能性小鼠毛囊移植到在体外培育的体表组织上。

使用从胚胎小鼠处获得的细胞，研究人员第一次制造出毛囊类器官——一种小型、简单的器官——可以长出毛发。

此外，它们能够影响头发的色素沉着；而且，当毛囊被移植到活的无毛小鼠体内时，它们在多个毛发生长周期中继续发挥作用。

研究团队表示，这项研究可以帮助治疗脱发，并为动物试验和药物筛选提供替代模型。

毛囊在胚胎发育过程中形成。涉及外层皮肤层或表皮，以及它旁边的结缔组织层间充质，相互相互作用，触发细胞开始聚集形成器官的形态发生过程。

这导致我们还不清楚毛囊的表皮-间质相互作用。在实验室环境中，科学家们已经设法培育出含有毛囊的小鼠和人类皮肤类器官，但单独培育毛囊已被证明是难以被掌握的技术。

但近年来，类器官科学变得越来越复杂，因此由日本横滨国立大学的生物医学工程师 Tatsuto Kageyama 领导的团队决定迎难而上。

他们从从胚胎小鼠身上采集的两种细胞开始：上皮细胞(皮肤)；和 间充质。

其中一些细胞群用叫做基质胶的物质培养而成，基质胶是一种源于小鼠的膜制剂，可以帮助细胞形成结构。有些则是在没有基质胶的情况下培养。

差异是惊人的。这两种细胞聚集在一起，然后在聚集体中自发分离，形成有组织的结构。

没有基质胶，或者后来才添加基质胶，组织结构呈哑铃状，无法发育成功能性卵泡。

然而，在用细胞接种培养物后的6小时内添加 基质胶，结构由被间充质细胞壳包围的上皮细胞核心组成。

研究人员说，这种排列增加了两种细胞类型之间的接触面积，促进了斑点发育成卵泡。

事实上，这正是他们所观察到的。核壳斑点发育成成熟的、能产生毛发的毛囊类器官，成功率几乎为100%，23 天后长出了 2 毫米的毛发。

在这个过程中，研究人员能够在分子水平上研究毛囊如何发育和产生毛发。

他们还测试了一种刺激黑色素细胞产生的药物，黑色素细胞是参与色素沉着的细胞。

当将药物添加到培养物中时，从毛囊类器官中长出的毛发比未添加药物的毛发颜色更深。

最后，他们将培养的卵泡移植到裸鼠体内——基因工程制造出的免疫系统受到抑制的实验鼠——以观察类器官是否可整合到活体中。

移植后，类器官发育成熟为完整的毛囊，并在几个生长周期中产生了毛发，至少持续了 10 个月。

显然，动物实验目前还不能直接外推到人类身上。

人体实验与动物研究不同的是，该团队不会使用从胚胎中采集的细胞，而是将成人捐赠的细胞逆向工程为干细胞，他们希望从中获得所需的上皮和间充质细胞。

最终，是一个雄心勃勃的目标：能够治疗影响所有性别的脱发或秃顶等疾病。

此外，毛囊形态发生和发育的体外模型可能会减少我们对动物试验的依赖。

该团队的研究已发表在《科学进展》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-grow-fully-functioning-hair-follicles-in-new-lab-first