间充质干细胞和SCUBE3:男性脱发治疗迎来新突破
间充质干细胞和SCUBE3:男性脱发治疗迎来新突破
“我这个长相,还有什么能失去的呢?直到我开始脱发。”相信爱看脱口秀的朋友一定都听过这个段子,但幽默的背后更是现代人的痛点,脱发早已成为21世纪打工人的标配之一。
根据《中国人头皮健康白皮书》的数据显示,我国脱发人数已超2.5亿人,其中男性约1.63亿,女性约0.88亿,相当于每4位男性中就有1人脱发,每8位女性中有1人脱发。雄激素性脱发(雄脱)是脱发的主要原因之一。我国雄激素性脱发的患病率男性为21.3%,女性为6.0%。头秃虽不影响健康,但爱美之心人皆有之,这让大家纷纷走上拯救头发之路,但似乎都收效甚微。
近年来,随着干细胞研究的深入,一种新的治疗方案——间充质干细胞疗法,为脱发患者带来了新的希望。间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cells,MSCs)是一种多能干细胞,具有自我更新和多向分化潜能,能够分泌多种生长因子和细胞因子,参与组织修复和再生。研究表明,间充质干细胞通过分泌血管内皮生长因子(VEGF)、胰岛素样生长因子(IGF)等,可以促进毛囊再生,改善脱发状况。
2024年9月,韩国首尔国立大学在国际干细胞学术期刊《Stem Cell Research & Therapy》发表了一项重要研究成果。研究团队发现,透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)刺激的间充质干细胞分泌的外泌体(Extracellular Vesicles,EVs)能够显著改善雄激素性脱发(Androgenetic Alopecia,AGA)。
研究中,研究人员比较了有/无透明质酸参与孵化的诱导间充质干细胞分泌的外泌体(HA-iMSC-EVs 或 iMSC-EVs)在接受睾酮诱导的 AGA 小鼠中毛发生长的潜力。结果显示,透明质酸孵化的诱导间充质干细胞外囊泡(HA-iMSC-EVs)可能通过调节生长因子/细胞因子和刺激雄激素受体(AR)相关的 Wnt/β-catenin 信号传导来治疗 AGA。第20天,HA-iMSC-EVs 中的毛发生长比 iMSC-EVs 中更明显。第27天,HA-iMSC-EVs 中的毛发生长面积大于 iMSC-EVs,与实验期间接受非那雄胺治疗的小鼠相当。相比之下,睾酮诱导的 AGA 小鼠(AGA+D-PBS)的毛发生长明显减少,即使在第27天也只有23.0%的毛发生长面积。
这一发现揭示了透明质酸与间充质干细胞外泌体的协同作用机制:透明质酸处理增强了外泌体的治疗效果,通过调节生长因子/细胞因子的表达、降低雄激素受体活性并激活Wnt/β-catenin信号通路,从而促进毛发生长周期的转变,重新激活毛发生长。
与此同时,另一种名为SCUBE3的信号分子也引起了科研人员的广泛关注。SCUBE3(Signal peptide-CUB-EGF-like domain-containing protein 3)是一种多功能的细胞表面蛋白,参与调节多种细胞信号通路和生物过程。该蛋白主要通过与细胞外基质及其他蛋白相互作用,影响细胞的增殖、迁移、分化以及血管生成等生理过程。
SCUBE3蛋白含有信号肽、CUB结构域和EGF样结构域,能够在细胞表面或作为分泌蛋白存在,参与多个细胞过程。SCUBE3的结构功能域包括:
- 信号肽(Signal Peptide):引导SCUBE3分泌到细胞外基质或定位于细胞膜上。
- CUB结构域:介导与其他细胞外基质蛋白的相互作用。
- EGF样结构域:参与蛋白-蛋白相互作用,调节信号传导。
SCUBE3通过这些结构域在多种信号通路中发挥作用,涉及发育、血管生成和肿瘤生物学等。SCUBE3与TGF-β信号通路、Notch信号通路、血管生成(Angiogenesis)等多个信号通路密切相关,通过调控这些通路,SCUBE3参与调节细胞增殖、分化、血管生成等过程。
在脱发治疗领域,SCUBE3与间充质干细胞的结合展现出了巨大的潜力。通过激活相关信号通路,SCUBE3能够促进毛囊干细胞的活化,刺激新的毛发生长。而间充质干细胞则通过分泌生长因子和细胞因子,为毛囊提供必要的营养支持。这种协同作用为脱发治疗提供了新的思路和方法。
目前,基于干细胞的脱发疗法已经形成了一定的研究规模。2021年,加州大学欧文分校的研究团队在 Cell Stem Cell 期刊章描述了2021年美国商业化的干细胞市场现状,其中就有109家机构针对脱发开展了研究或项目。此外,开拓药业的脱发药物III期临床试验也已获得国家药监局批准,显示出该领域研究的蓬勃发展态势。
尽管这些前沿技术仍处于研究阶段,但其展现出的潜力令人振奋。随着研究的深入和技术的完善,我们有理由相信,间充质干细胞和SCUBE3信号分子将成为治疗脱发的有力武器,为数亿脱发患者带来新的希望。