皮肤科系列四 | 外泌体在毛发再生中的应用

随着社会的发展和人类审美的变化，疤痕、面部衰老、色素沉着、脱发等皮肤问题越来越受到人们的关注。医学美容干预有利于改变个人印象，改善情绪和自尊。外泌体为促进皮肤美容中的皮肤再生和修复提供了多方面的策略。

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上图：外泌体在Scar removel  疤痕修复、Skin rejuvenation 皮肤再生、Pigmentation regulation 色素沉着调节、Hair growth头发的生长中的应用。

外泌体在皮肤美学中的应用系列：

皮肤科系列一 | 外泌体在皮肤色斑、雀斑、老年斑和黄褐斑调节中的应用

皮肤科系列二 | 外泌体在皮肤疤痕修复中的应用

皮肤科系列三 | 外泌体在皮肤再生/抗衰中的应用

皮肤科系列四 | 外泌体在毛发再生中的应用

本期：皮肤科系列四 | 外泌体在毛发再生中的应用

头发生长

脱发，也称为脱发或秃顶，是由于各种原因（例如衰老、疾病和药物）而最容易看到的人类特征。毛囊行为的特征在于一系列活动（生长期）和休眠（休止期）阶段，由退化（退行期）和再生（新生期）的强烈组织重塑过程分开。

毛囊干细胞 (HFSCs) 是上皮干细胞，具有缓慢循环和静止性质、在毛发生长开始时增殖、在整个生物体的整个生命周期中持续存在以及独特的生化组成及其在良好保护中的位置的特征。

毛皮乳头富含多能干细胞，真皮乳头细胞 (DPC) 是间充质来源的成纤维细胞，可与毛囊中的各种上皮细胞、毛生殖细胞和干细胞相互作用。HFSCs 和 DPCs 在头发生长和再生中发挥重要作用，特别是在生长期维持毛囊方面。有一些可用的干预策略，包括药物米诺地尔或非那雄胺和头发移植手术。最近的研究集中在改变干细胞的组成和上调干细胞的分泌组，尤其是外泌体，以恢复或补充头发再生的信号。

外泌体在毛发生长中的作用机制

外泌体加速毛囊生长期和延缓退行期

2018年来自浙江大学医学院附属第二医院皮肤科的研究团队在国际学术期刊Biochem Biophys Res Commun发表了题为Regulation of hair follicle development by exosomes derived from dermal papilla cells（来自真皮乳头细胞的外泌体对毛囊发育的调节），研究结果显示外泌体加速毛囊生长期和延缓退行期。

该研究指出，真皮乳头细胞 (DPC) 在毛囊 (HF) 生长、形成和循环的调节中起关键作用。DPC 被认为通过旁分泌机制调节 HF 生长，其中外泌体可能发挥关键作用。

研究人员将 DPC-Exos 经皮注射到不同 HF 周期阶段的 HF 中，并通过组织学和免疫组织化学分析评估其效果。评估了 DPC-Exos 对外根鞘细胞 (ORSCs) 增殖、迁移和细胞周期状态的影响。在处理 DPC-Exos 后，检测到 ORSCs 中 β-catenin 和 Sonichedgehog (Shh) 的 mRNA 和蛋白质水平的变化。

研究结果表明，DPC-Exos 直径约为 105 nm，表达肿瘤易感基因 101、分化簇 (CD)9 和 CD63。注射 DPC-Exos 加速了小鼠 HF 生长期和延迟的退行期。免疫组织化学分析显示，皮肤中的 β-连环蛋白和 Shh 水平上调。在体外，DPC-Exo 处理增强了 ORSC 的增殖和迁移，并刺激了 β-catenin 和 Shh 的表达。

研究证明，DPC-Exos有助于调节HF的生长发育，为脱发的治疗提供了潜在的途径。

外泌体能够促进头发生长，头发再生

2019年韩国庆北大学在国际科技期刊Exp. Dermatol.发表了题为Exosomes derived from human dermal papilla cells promote hair growth in cultured human hair follicles and augment the hair-inductive capacity of cultured dermal papilla spheres的研究报告指出源自人毛乳头细胞的外泌体促进培养的人毛囊中的毛发生长并增强培养的毛乳头球体的毛发诱导能力。

该研究指出，真皮乳头 (DP) 通过调节毛囊细胞活性在毛发生长和再生中起关键作用。由于外泌体 (Exos) 在细胞功能调节中的既定作用，研究人员研究了 DP 衍生的 Exos，尤其是来自三维 (3D) 培养的 DP 细胞的外泌体是否影响毛发生长、循环和再生。

源自 3D DP 的 Exos (3D DP-Exos) 促进了 DP 细胞和外根鞘 (ORS) 细胞的增殖，并增加了 DP 细胞中生长因子 (IGF-1、KGF 和 HGF) 的表达。3D DP-Exo 处理还增加了培养的人类毛囊的毛干伸长率。

此外，局部注射 3D DP-Exos 可诱导休止期的生长期，并延长小鼠的生长期。此外，当 DP 球体植入小鼠表皮细胞时，人类 DP 球体中的 Exo 治疗增强了毛囊新生。使用源自 2D 培养的 DP 细胞（2D DP-Exo）的 Exos 获得了类似的结果。

总的来说，我们的数据强烈表明源自 DP 细胞的 Exos 通过调节毛囊真皮和表皮细胞的活性来促进毛发生长和毛发再生。因此，这些发现对制定脱发治疗策略具有重要意义。

总之，DPC-exos 可以调节毛囊 (HF) 的生长、毛发生长的周期阶段，并刺激外根鞘细胞 (ORSCs) 的增殖和分化。据报道，在不同的 HF 周期阶段将 DPC-exos 皮肤注射到 HF 中，导致小鼠皮肤中 HF 生长期加速、退行期延迟、毛干变长和更大的隆起。这主要由上调的 β-连环蛋白和声波刺猬 (Shh) 水平介导。研究还发现三维培养的真皮乳头细胞衍生的外泌体 (3D-DPC-exos) 促进了 DPCs 和 ORSCs 的活力，增加了胰岛素样生长因子 (IGF) 1、角质形成细胞生长因子 (KGF) 和DPC 中的肝细胞生长因子 (HGF)，还促进了培养的人类毛囊中的毛干伸长。此外，局部注射 3D-DPC-exos 加速了小鼠 HF 生长期的发生并推迟了退行期。研究发现 DPC-exos 附着在与 DPC 共培养的 HFSC 表面，对 HFSC 增殖和分化至关重要 。与 DPC 相比，DPC-exos 中共有 111 个差异表达的 miRNA。其中，DPCs-exos 产生的 miR-22-5p 通过靶向 LEF1 抑制 HFSC 增殖。DPC-exos 可能是预防和治疗脱发的有希望的候选药物。（作者/钱文，编辑/星辰）