在培养物中生长的完全成熟的毛囊

来自日本的一组研究人员研究了毛囊生长和头发色素沉着的过程，成功地在培养物中产生了毛囊。他们的体外毛囊模型增加了对毛囊发育的理解，这可能有助于开发治疗脱发障碍，动物试验和药物筛选的有用应用。

他们的研究结果于10月21日发表在《科学进展》上。

随着胚胎的发育，称为表皮层的皮肤外层和称为间充质的结缔组织之间会发生相互作用。这些相互作用有点像信使系统来触发毛囊形态发生。形态发生是生物体中细胞被组织成组织和器官的过程。

在过去的几十年里，科学家们使用动物模型探索了与毛囊发育相关的关键机制。由于完全了解这些毛囊发育机制仍然具有挑战性，因此毛囊形态发生尚未在实验室培养皿中成功。

最近，类器官培养受到广泛关注。类器官是器官的微小而简单的版本-科学家生产并使用它们来研究实验室培养皿中的组织和器官发育以及病理学。“类器官是一种有前途的工具，可以在体外阐明毛囊形态发生机制，”横滨国立大学工程学院助理教授TatsutoKageyama说。

研究小组通过使用相当低浓度的细胞外基质控制两种类型的胚胎细胞产生的结构来制造毛囊类器官。细胞外基质是体内为细胞和组织提供结构的框架。细胞外基质调整了两种类型的胚胎细胞之间的间距，从哑铃形状到核壳结构。新形成的具有典型特征的毛囊以核壳形状组出现。这些核壳形状的基团增加了两个细胞区域之间的接触面积，以增强有助于毛囊生长的机制。

研究小组开发的类器官培养系统以几乎100%的效率生成毛囊和毛干。毛囊类器官产生具有长毛干的完全成熟的毛囊(培养23天约3毫米长)。随着这种生长的发生，研究人员可以在体外监测毛囊形态发生和头发色素沉着，并了解参与该过程的信号通路。

研究人员研究了毛囊类器官用于药物筛选和再生医学的可行性。然后，他们将一种黑素细胞药物添加到培养基中，该药物在产生头发颜素沉着中起着关键作用。随着这种药物的加入，研究人员显着改善了头发状纤维的头发色素沉着。此外，通过移植毛囊类器官，他们通过重复的头发周期实现了有效的毛囊再生。他们认为，体外毛囊模型对于更好地了解毛囊诱导，评估头发色素沉着和头发生长药物以及再生毛囊很有价值。

研究人员的发现也可能被证明与其他器官系统有关，并有助于理解生理和病理过程如何发展。展望未来的研究，该团队计划用人类细胞优化他们的类器官培养系统。“我们的下一步是使用人类来源的细胞，并申请药物开发和再生医学，”横滨国立大学工程学院教授JunjiFukuda说。

他们未来的研究最终可能会为开发脱发症的新鲜治疗策略开辟新的研究途径，例如男性和女性常见的雄激素性脱发。