壓力是怎樣導(dǎo)致脫發(fā)和白發(fā)的?
你有否在狂趕論文的深夜落幕時(shí)揣測(cè)這場(chǎng)狂飆突進(jìn)耗費(fèi)的頭發(fā)數(shù)量?你是否思量過(guò)白發(fā)魔女練霓裳一夜青絲成白發(fā)的科學(xué)原理?你可曾暢想過(guò)一個(gè)沒(méi)有脫發(fā)擾攘的烏托邦?
如同Tony老師們經(jīng)常對(duì)顧客們說(shuō)的,頭發(fā),代表了個(gè)人形象,而在社畜文化欣欣向榮的當(dāng)下,脫發(fā)所代表的,也許更多。雖然總體來(lái)說(shuō),脫發(fā)的主要原因還是在于遺傳,蔡明老師口中的“爹禿禿一窩”雖是戲謔,卻也相當(dāng)能反映客觀事實(shí)。不過(guò)作為高貴的人類,我們非常樂(lè)于探索與脫發(fā)相關(guān)的后天環(huán)境因素——譬如,其中壓力因素的影響,在今天被大家探討得最熱鬧。也有越來(lái)越多的研究都在實(shí)錘壓力脫發(fā)的理論,而就在最近,壓力白發(fā)的機(jī)制也正在被科學(xué)家進(jìn)行詮釋。

撰文 | 嗶普星人
責(zé)編 | 黃宇翔 小賽
環(huán)境的壓力——腎上腺的皮質(zhì)醇——毛囊的肥大細(xì)胞
環(huán)境壓力刺激下丘腦,下丘腦分泌CRH(促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素),CRH傳遞信號(hào)給腺垂體,腺垂體就分泌ACTH(促腎上腺皮質(zhì)激素),ACTH一路直抵腎上腺皮質(zhì),后者接受命令,開(kāi)始分泌皮質(zhì)醇。皮質(zhì)醇對(duì)于人體的血骨肉皮以及精氣神的維持至關(guān)重要,如果環(huán)境壓力過(guò)大導(dǎo)致血液當(dāng)中的皮質(zhì)醇水平過(guò)高,什么高血壓糖尿病,月經(jīng)不調(diào)陽(yáng)痿不舉,情緒失控甚至精神變態(tài),都可能隨之而來(lái)。

HPA軸壓力模型
以上這條以下丘腦-垂體-腎上腺為主干道的人體應(yīng)激線路——HPA軸(Hypothalamus-Pituitary-Adrenal axis,簡(jiǎn)稱HPA axis)于上世紀(jì)50年代成為主流理論,且沿用至今。而在三四十年代發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)醇,之后又發(fā)展完善HPA軸理論的菲利普·肖瓦特·亨奇、愛(ài)德華·卡爾文·肯德?tīng)栆约八聻跏病べ囅J┨┮蛉?,也因此斬獲1950年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
另需說(shuō)明:腎上腺皮質(zhì)由最外層的球狀帶,占大部分的束狀帶,以及內(nèi)層的網(wǎng)狀帶構(gòu)成。包括皮質(zhì)醇(cortisol)和皮質(zhì)酮(corticosterone,量相對(duì)較少)在內(nèi)的糖皮質(zhì)激素(glucocorticoide)均為束狀帶的分泌物。
時(shí)至今日,壓力脫發(fā)的分子機(jī)制依然留有不少疑難點(diǎn),不過(guò)該領(lǐng)域的科學(xué)家們?cè)诮?jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后,基于經(jīng)典的HPA軸模型,給出了一個(gè)相對(duì)統(tǒng)一且合理的理論解釋[3]。翻成大白話差不多是這樣的:
人體脊椎當(dāng)中的背根神經(jīng)節(jié)含有這么兩種物質(zhì):其一名為“物質(zhì)-P”,英文喚作substance P,是一種神經(jīng)肽;其二簡(jiǎn)稱CGRP,中文全名叫“降鈣素基因相關(guān)肽”。它倆與皮質(zhì)醇存在著某種不干不凈的關(guān)系——
如果人體皮質(zhì)醇水平正常,那什么都好說(shuō);一旦它含量過(guò)高,物質(zhì)-P和CGRP就很可能立馬嗅到狂躁的氣息,然后變得不安分,試圖與同樣因皮質(zhì)醇含量過(guò)高而騷動(dòng)不安的腎上腺素與去甲腎上腺素一起,參與到策反工作中。
策反誰(shuí)呢?皮膚處的一大堆細(xì)胞和激素。
前文提及的CRH和ACTH激素并非下丘腦與腺垂體的專屬,皮膚里也有它倆的可愛(ài)身影;假使物質(zhì)-P等一干策反人員的操作成功了,那么包括CRH和ACTH在內(nèi)的大量皮膚處的激素都會(huì)陷入紊亂。與此同時(shí),那里的肥大細(xì)胞(mast cell)也會(huì)被迫進(jìn)行脫顆粒(degranulation)。
肥大細(xì)胞含特定的胞質(zhì)顆粒,里頭有炎癥介質(zhì)。所謂的脫顆粒就是指這些炎癥介質(zhì)釋放到胞外區(qū)域的過(guò)程。此過(guò)程的結(jié)果自然便是皮膚發(fā)生炎癥。該炎癥的名字叫神經(jīng)性炎癥(neurogenic inflammation),它會(huì)不留情面地開(kāi)啟辣手摧“發(fā)”之旅——如果發(fā)炎處皮膚是一片人類頭皮的話。

當(dāng)前關(guān)于壓力脫發(fā)機(jī)制的主流理論模型
最開(kāi)始證實(shí)這套壓力脫發(fā)理論的生命體當(dāng)然是實(shí)驗(yàn)室里的小鼠。來(lái)自柏林洪堡大學(xué)的佩特拉·阿克(Petra Arck)等人于2001年通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):
小鼠置于一種嚙齒動(dòng)物驅(qū)蟲(chóng)裝置(rodent repellant device)發(fā)出的聲波中,(頻率300 Hz,間隔15 s每次),其皮膚毛囊里的凋亡細(xì)胞數(shù)量明顯增加;
肥大細(xì)胞的脫顆粒以及隨之而來(lái)的炎癥也明顯增加。
不過(guò),通過(guò)對(duì)物質(zhì)-P的人為調(diào)控,這些壓力反應(yīng)是可以得到緩解的。
此后的近20年時(shí)間里,不斷有新實(shí)驗(yàn)印證并充實(shí)著阿克的發(fā)現(xiàn)。另外,大量相關(guān)性研究的證據(jù)(包括在阿克實(shí)驗(yàn)之前及之后進(jìn)行的)也使壓力脫發(fā)的理論體系足夠完善。
2017年,來(lái)自意大利熱那亞大學(xué)的阿爾弗雷多·雷博拉(Alfredo Rebora)做了項(xiàng)很奇特的研究。研究對(duì)象是一個(gè)50歲的頭發(fā)尚存的高加索男人(高加索人種到了中年,每?jī)蓚€(gè)男人里就有一個(gè)存在雄激素性脫發(fā)問(wèn)題),研究方式是統(tǒng)計(jì)他在31個(gè)月當(dāng)中的頭發(fā)脫落情況。
最后的結(jié)果顯示:每當(dāng)患者承受較大的精神壓力,他的脫發(fā)量就會(huì)增加;歲月靜好時(shí),脫發(fā)量就少了。
加達(dá)·本·塞夫(Ghada A Bin Saif)于2018年針對(duì)529名醫(yī)學(xué)生展開(kāi)一項(xiàng)調(diào)研:評(píng)估他們的壓力狀態(tài)與脫發(fā)情況。最終發(fā)現(xiàn)承受更大精神壓力的學(xué)生以下5項(xiàng)指標(biāo)更為糟糕:脫發(fā)數(shù)量,頭皮屑,頭皮瘙癢,頭皮疣目,以及拔毛癥(trichotillomania,一種拔毛的病態(tài)沖動(dòng))。
壓力白發(fā)的根源在交感神經(jīng)的去甲腎上腺素
前文提到,皮質(zhì)酮與皮質(zhì)醇差不多,都來(lái)自腎上腺皮質(zhì)束狀帶。此前大多數(shù)研究者推定壓力導(dǎo)致的皮質(zhì)酮分泌過(guò)量,或自身免疫反應(yīng),是引發(fā)動(dòng)物白發(fā)的根源。不過(guò)今年一項(xiàng)刊載于《自然》(Nature)的研究推翻了這一主流觀點(diǎn),論文作者是來(lái)自哈佛大學(xué)的許雅捷團(tuán)隊(duì)。
他們對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠的皮質(zhì)酮生成信號(hào)通路進(jìn)行了抑制,接著施以環(huán)境壓力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)法正常分泌皮質(zhì)酮的小鼠依然在壓力下產(chǎn)生了灰白色毛發(fā)——這就等于告訴我們皮質(zhì)酮并非毛囊黑素干細(xì)胞消逝的誘因。
按照類似的套路,自身免疫反應(yīng)這個(gè)可能也被排除了。
最終,去甲腎上腺素成了那個(gè)干掉黑素干細(xì)胞的殺手。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),黑素干細(xì)胞會(huì)表達(dá)出β2-腎上腺素受體(β2 adrenergic receptor, β2AR),而能β2AR可以對(duì)去甲腎上腺素做出特定反應(yīng)——如果它缺失了,壓力引起的毛發(fā)白化就能被阻斷。
不過(guò),具備這種能力的去甲腎上腺素只能由交感神經(jīng)系統(tǒng)(sympathetic nerve system, SNS)產(chǎn)生,腎上腺里分泌的不好使。
交感神經(jīng)系統(tǒng)的一個(gè)重要職責(zé)是緊張性支配。機(jī)體面對(duì)緊急、高壓情況,勢(shì)必要做出戰(zhàn)斗或逃跑的選擇,無(wú)論選擇什么,后面的一系列動(dòng)作都仰仗SNS的緊急調(diào)配工作。
研究人員通過(guò)不給小鼠施加環(huán)境壓力,卻過(guò)度激活其SNS的方式,確定其與白發(fā)間的聯(lián)系,最后發(fā)現(xiàn)來(lái)自SNS神經(jīng)末梢的去甲腎上腺素含量增加會(huì)導(dǎo)致黑素干細(xì)胞的消解,從而生發(fā)灰白毛發(fā);而日常生活中的動(dòng)物交感神經(jīng)勢(shì)必會(huì)因?yàn)榄h(huán)境壓力而過(guò)度分泌去甲腎上腺素。就此,這項(xiàng)研究也基本給出了靠譜的壓力-白發(fā)理論模型。

毛囊處黑素干細(xì)胞在壓力下的變化機(jī)制
另一個(gè)關(guān)鍵的補(bǔ)充信息是:小鼠某個(gè)身體區(qū)域的毛發(fā)灰白化程度,與該處交感神經(jīng)的支配水平相關(guān)。頸部的激素分泌有多旺盛,那里就可以有多白;臀部的交感神經(jīng)有多佛系,那里就能有多黑長(zhǎng)直。一切都遵循“多勞多白,少勞少白”的原則。
那這些消逝的黑素干細(xì)胞去了哪里呢(正常情況下它們應(yīng)處于休眠狀態(tài))?許雅捷團(tuán)隊(duì)通過(guò)熒光蛋白標(biāo)記追蹤,發(fā)現(xiàn)黑素干細(xì)胞在高壓或高水平去甲腎上腺素的刺激下,會(huì)大大加強(qiáng)增殖和分化活動(dòng);這些活動(dòng)促使它們離開(kāi)毛囊膨脹處,留下一片蒼白。
為進(jìn)一步驗(yàn)證此過(guò)程,他們?nèi)藶橐种坪谒馗杉?xì)胞的增殖,然后對(duì)小鼠施以壓力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)壓力不會(huì)再誘發(fā)黑素干細(xì)胞的增殖、分化和遷移。
頭冷或許會(huì)拯救你的頭發(fā)
壓力會(huì)折損你頭發(fā)的數(shù)量與色澤,寒冷卻有望以頭冷換取頭禿。最近一項(xiàng)刊載于《細(xì)胞》(Cell )的研究指出:寒冷不僅帶來(lái)了雞皮疙瘩,也以雞皮疙瘩的形式刺激了小鼠的毛囊干細(xì)胞成功長(zhǎng)毛。
具體過(guò)程是這樣的:
小鼠皮膚處的交感神經(jīng)與立毛肌有著“千絲萬(wàn)縷”的關(guān)系——前者如絲帶如藤蔓,一圈圈一層層纏繞后者,神經(jīng)與肌肉,就此形成了一個(gè)特殊的微環(huán)境,像極了愛(ài)情。這種關(guān)系帶來(lái)的后果就是,當(dāng)立毛肌因寒冷而變硬,依附其上的交感神經(jīng)也會(huì)因此興奮,開(kāi)始分泌去甲腎上腺素。

毛囊干細(xì)胞、立毛肌、交感神經(jīng)之間的微環(huán)境
這個(gè)過(guò)程似乎有點(diǎn)像前文的白發(fā)研究,但二者天差地別:白發(fā)研究里的小鼠交感神經(jīng)位于其脊椎,所分泌的去甲腎上腺素長(zhǎng)途奔襲皮膚處的毛囊,最終的結(jié)果就是逼迫黑素干細(xì)胞離開(kāi)。但這項(xiàng)研究里的交感神經(jīng)分布于皮膚處,且與毛囊干細(xì)胞直接相連,它所分泌的去甲腎上腺素會(huì)激活前者,而激活狀態(tài)下的毛囊干細(xì)胞會(huì)不斷增殖,轉(zhuǎn)化為毛發(fā)。
論文作者尤莉亞·施瓦茲(Yulia Shwartz)等人將一組小鼠置于5攝氏度的寒冷環(huán)境中。小鼠們?cè)?個(gè)小時(shí)后開(kāi)始起雞皮疙瘩;隨著時(shí)間推移,它們的交感神經(jīng)也進(jìn)入了持續(xù)興奮的狀態(tài),去甲腎上腺素的分泌量明顯增加,激活的毛囊干細(xì)胞提前進(jìn)入再生階段。2周后,這些雞皮小鼠相比30度溫暖環(huán)境下的對(duì)照組小鼠,毛發(fā)明顯更濃密。
施瓦茲表示:“通過(guò)此項(xiàng)研究我們看到,機(jī)體應(yīng)對(duì)外界環(huán)境的溫度變化,會(huì)產(chǎn)生兩層反應(yīng):以雞皮疙瘩的形式在短時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)體溫,通過(guò)調(diào)動(dòng)交感神經(jīng)的活動(dòng)促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)用以抵御長(zhǎng)時(shí)間的寒冷?!?img data-ratio="4.5" src="http://pic.zhishifenzi.com/w/jb/zsfz1596542406.9922528.jpg" data-type="jpeg" data-w="20" style="text-align: center;width: 20px;height: 20px;box-sizing: border-box;" width="20px"/>
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