科学家发现,人类头发的生长并不是被根部细胞往上推,而是被外层细胞产生的拉力往上拽。这个发现改变了传统认识,也为脱发研究带来新的方向。

人类头发竟然是靠“拉”来生长的
毛囊组织和多光子装置用于人类毛囊的实时成像

人们一直以为头发是被毛囊底部不断分裂的细胞向上推出来的,就像挤牙膏一样。这个说法写进了无数教科书,也成了大众对头发生长的默认理解。不过最近的研究发现,这个故事讲错了。头发的生长并不是靠往上推,而是靠周围组织把它往上拉。

这项研究来自欧莱雅研究与创新中心和伦敦玛丽女王大学。团队用先进的三维活体成像技术,在培养皿里观察活的人类毛囊。他们能实时追踪每一个细胞的位置和移动轨迹,这让研究者看到毛囊内部从未被完整记录的动态过程。

结果显示,包裹头发的外根鞘细胞会沿着螺旋路径向下移动,而这种运动本身就会从同一区域产生拉力,把头发往上拽出去。换句话说,毛囊外层像个微型机械装置,主动把我们的头发往外拉。

来自伦敦玛丽女王大学的Inês Sequeira博士说,大家长期认为是毛球底部的细胞分裂把头发向上顶出来。新发现显示,真正出力的是周围的组织,它们的动作像一个小马达,以持续的拉力把头发抽上来。

为了验证这一点,研究团队做了一个简单直接的实验。他们在毛囊里阻断细胞分裂,本以为这样头发就不会继续长了。可令人意外的是,头发还是继续长,几乎没什么变化。但是当他们干扰一种叫肌动蛋白的蛋白质后,情况就完全不同了。肌动蛋白负责让细胞收缩和移动。一旦它的功能受阻,头发生长立刻下降超过八成。

这意味着推动头发生长的关键力量不是细胞不停分裂,而是细胞的运动和收缩。团队随后通过计算机模型模拟了这些力的分布,结果和实际观察到的头发生长速度一致,进一步印证了拉力机制的存在。

来自L'Oréal高级研究团队的Nicolas Tissot博士解释,他们采用的三维时间序列显微技术可以让研究人员看到毛囊内部的真实动态。以往的静态图像只能提供瞬间画面,根本无法揭示细胞的运动细节和力量变化。这种技术让他们得以重建毛囊内部的力学模型,更精准地理解头发被拉动的过程。

同一团队的Thomas Bornschlögl博士补充说,这项发现说明头发生长并不只是细胞分裂的结果。外根鞘的主动拉力同样重要。理解这一点,可能会改变我们研究脱发、测试药物乃至进行再生医学的方式。

虽然这项研究是在实验室培养的人类毛囊上完成的,但它揭示的机制对未来的医学应用意义很大。研究者认为,只要搞清楚头发生长涉及的力学环境,就有可能开发新的治疗方式,不只是调节生化信号,也能针对毛囊的物理结构。更重要的是,这套成像技术让研究者可以直接在活体毛囊上测试各种药物的即时效果,效率比传统方法高得多。

这项研究也强调了生物物理学在现代生物学中的地位,提醒我们器官的形态和功能不仅由分子和基因决定,也由微观尺度上的力学活动塑造。科学家正在一点点揭开这些微小力量的运作方式,头发只是其中之一,类似的机制可能存在于皮肤、器官甚至再生组织中。

整个研究让我们重新认识了头发这个看似简单的结构。它不是被挤出来的,而是被一群不停运动的细胞托举出来的。未来的脱发治疗,很可能需要同时考虑毛囊的生化和物理力量环境,让头发在内部那支隐秘的细胞“团队”的配合下顺利生长。

本文译自 phys.org,由 BALI 编辑发布。


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