解决了一个生物学难题:压力是如何导致白头发的

据报道，当玛丽·安托瓦内特(Marie Antoinette)在法国大革命期间被捕时，她的头发一夜之间变白了。在更近的历史中，越战期间，约翰·麦凯恩作为战俘受了重伤，头发也失去了颜色。

很长一段时间，轶事与现象有关的压力经验头发灰色的。现在，哈佛大学的科学家们第一次确切地发现了这一过程是如何进行的:压力激活作为战斗或逃跑反应一部分的神经，进而导致永久性损害对颜料再生茎细胞在毛囊。

该研究发表于自然，提出科学家的知识对强调会影响身体的压力。

资深作者徐亚杰(音译)说:“每个人都有一件轶事可以分享，关于压力是如何影响他们的身体的，尤其是皮肤和头发——这是我们唯一可以从外部看到的组织。”徐亚杰是哈佛大学阿尔文和斯塔之星干细胞与再生生物学副教授。“我们想知道是否这种联系是真的，如果是的话，压力是如何导致不同组织的变化的。”头发色素是一个很容易处理的系统，此外，我们真的很好奇压力是否真的会导致头发变白。”

缩小罪魁祸首的范围

因为压力会影响到整个身体，研究人员首先必须缩小哪些身体系统负责将压力与头发颜色联系起来。研究小组首先假设，压力会导致产生色素的细胞受到免疫攻击。然而，当老鼠缺乏免疫细胞仍然展示了头发灰色，研究人员转向激素皮质醇。但再一次，这是一个死胡同。

“压力总是升高身体中的激素皮质醇水平，所以我们认为皮质醇可能发挥作用，”Hsu说。“但令人惊讶的是，当我们删除了肾上腺因为老鼠不能产生类似皮质醇的激素，他们的头发在压力下仍然会变白。”

在系统地排除了不同的可能性之后，研究人员将注意力集中在负责人体“战或逃反应”的交感神经系统上。

交感神经向每一个分支毛囊在皮肤上。研究人员发现，应力导致这些神经释放化学脑肾上腺素，该脑脊素被附近的颜料再生干细胞吸收。

永久性损害

在毛囊中，某些干细胞充当了色素生成细胞的蓄水池。当头发再生时，一些干细胞会转化为色素生成细胞，为头发染色。

研究人员发现，来自交感神经的去甲肾上腺素会导致干细胞过度激活。干细胞全部转化为色素生成细胞，使色素库提前耗尽。

“当我们开始学习这一点时，我期望压力对身体不利 - 但是强调我们发现的压力的影响超出了我想象的，”徐湖说。“在短短几天后，所有的颜料再生干细胞都丢失了。一旦它们走了，你就不能再再生颜料了。损坏是永久性的。”

发现强调了负副作用研究人员说，这是一种保护性的进化反应。

“急性压力，特别是战斗或逃跑反应，传统上被认为是有利于动物生存的。”但在这种情况下，急性应激会导致干细胞的永久损耗，”该研究的主要作者、博士后研究员张兵说。

回答一个基本问题

为了将压力与头发变白联系起来，研究人员从全身反应开始，逐步扩大到单个器官系统、细胞间的相互作用，最终一直延伸到分子动力学。这一过程需要各种各样的研究工具，包括操纵器官、神经和细胞受体的方法。

“从最高级别到最小的细节，我们与许多科学家合作，跨越广泛的学科，利用不同方法的组合来解决一个非常基本的生物问题，”张说。

这项研究的合作者包括哈佛医学院免疫学助理教授艾萨克·邱(Isaac Chiu)，他主要研究神经系统和免疫系统之间的相互作用。

“我们知道外周神经元有力调节器官功能，血管和免疫力，但是少了解它们如何调节干细胞，”Chiu说。

“通过这项研究，我们现在知道神经元可以控制干细胞及其功能，并可以解释它们如何在细胞和分子水平上相互作用，将压力与头发灰白联系起来。”

这些发现有助于阐明压力对各种器官和组织的更广泛的影响。这一认识将为新的研究铺平道路，这些研究将试图改变或阻止压力的破坏性影响。

“通过准确理解压力的影响干细胞我们已经为了解压力是如何影响身体的其他组织和器官打下了基础，”许说。“了解我们的组织在压力下是如何变化的，是最终治疗的关键的第一步，可以停止或逆转压力的有害影响。”在这个领域，我们还有很多东西要学。”

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