壓力山大導致一夜白頭？Nature：都怪交感神經(jīng)太活躍

2020-03-19 19:56

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

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在電視劇或小說中，我們經(jīng)常能夠看到主人公在受到嚴重的心理打擊之后，竟然在短短一晚上就變成了滿頭白發(fā)，那么，這種現(xiàn)象是否存在科學道理呢？

2020年1月22日，來自美國哈佛大學的研究人員在國際頂尖期刊《Nature》在線發(fā)表了一篇名為“Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells”的研究論文，文章的中文譯名是《交感神經(jīng)的過度活化導致黑素細胞干細胞的耗竭》。

在論文中，通過對小鼠進行若干研究，作者發(fā)現(xiàn)，交感神經(jīng)系統(tǒng)在壓力應激下會變得高度活躍，并導致黑素細胞干細胞的耗竭，從而引起一夜白頭！

黑素細胞干細胞群

眾所周知，壓力會導致身體組織產(chǎn)生各種變化（甚至頭發(fā)變白），然而，頭發(fā)變白是否因為外界壓力？以及這種變化是否發(fā)生在干細胞水平上呢？

歷史文獻表明，通常來說，毛囊的發(fā)育涉及到三個關(guān)鍵時期，即：生長期（Ana）、衰退期（Cata）和休止期（Telo），實際上，毛囊就是在這三個時期之間一直循環(huán)，如下圖所示。

然而，這個循環(huán)過程包含兩個干細胞群，其中一個是上皮組織的毛囊干細胞（HFSCs），另外一個是來自交感神經(jīng)的黑素細胞干細胞（MeSCs），其中，HFSC的激活會產(chǎn)生新毛囊，MeSCs的激活則能產(chǎn)生分化的黑素細胞，從而生成黑色素輸送到毛囊細胞中，于是，毛囊根部開始生長出黑色頭發(fā)。

導致白發(fā)的壓力不分來源

為了檢驗心理或生理應激是否能促進頭發(fā)變白，研究人員對小鼠進行三種壓力源實驗，即：束縛壓力（Restraint）、長期壓力（CUS）和傷害壓力（Nociception），其中，傷害壓力是通過注射樹脂毒素（RTX）實現(xiàn)，實驗現(xiàn)象表明，相比于傷害壓力，束縛壓力和長期壓力能夠造成更嚴重的頭發(fā)變白現(xiàn)象，如下圖所示。（看來長期的壓力更有傷害力！）

另外，研究人員發(fā)現(xiàn)，不管壓力的形式如何，所有壓力都可能導致頭發(fā)早白，其中，樹脂毒素（RTX）通過激活傷害性感覺神經(jīng)元，從而誘導小鼠產(chǎn)生傷害感受，這種傷害感受對頭發(fā)變白的影響是最強和最快的，所以樹脂毒素（RTX）被作為主要壓力源，如下圖所示。

去甲腎上腺素的關(guān)鍵作用

許多學者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，心理或生理上的壓力能夠觸發(fā)腎上腺釋放壓力激素進入血液，據(jù)此，研究人員在小鼠血液中又檢測到了皮質(zhì)酮和去甲腎上腺素的增加，其中，皮質(zhì)酮是嚙齒動物中的主要應激激素，相當于人的皮質(zhì)醇，如下圖所示。

上述結(jié)果表明，所有壓力源都會導致血液中皮質(zhì)酮和去甲腎上腺素水平的升高，研究人員提取并純化出了MeSCs受體（GR）和去甲腎上腺素受體（ADRB2），隨后，當通過飼喂增加皮質(zhì)酮水平時，未觀察到小鼠毛發(fā)顏色的變化，這表明皮質(zhì)酮不是壓力誘導的MeSCs喪失的主要驅(qū)動力。

然后，在注射RTX后，研究人員在黑素細胞中并未觀察到ADRB2的明顯誘導，在從MeSC中剔除ADRB2后，白發(fā)不再發(fā)生。這些現(xiàn)象都表明，由MeSCs表達的ADRB2對于壓力誘導白發(fā)而言至關(guān)重要，簡而言之，去甲腎上腺素通過MeSCs上的ADRB2信號介導來應激誘導白發(fā)產(chǎn)生。

交感神經(jīng)系統(tǒng)的高度活化

作者指出，去甲腎上腺素的替代來源是交感神經(jīng)系統(tǒng)，在壓力下，交感神經(jīng)系統(tǒng)被激活，并通過分泌去甲腎上腺素來誘導戰(zhàn)斗或逃跑，如下圖a所示，皮膚中的交感神經(jīng)在MeSCs隆起部位終止，實驗結(jié)果也表明，交感神經(jīng)系統(tǒng)在痛覺誘發(fā)的應激后會變得高度活化。

接下來，研究團隊切除了小鼠的交感神經(jīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，注入RTX后不再引起頭發(fā)變白，如下圖c所示，這表明交感神經(jīng)在壓力誘導的頭發(fā)變白過程中扮演了十分重要的角色，那么，在沒有外界壓力的情況，交感神經(jīng)的激活會不會導致白發(fā)呢？進一步的實驗結(jié)果表明，即使在沒有應激源的情況下，交感神經(jīng)的激活也足以驅(qū)動MeSCs的喪失，從而產(chǎn)生白發(fā)。

最后，作者指出，靜止是許多成體干細胞的關(guān)鍵特征，為了檢驗壓力是否會改變MeSCs的靜止狀態(tài)，研究人員將RTX注射到進入生長期的小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在注射RTX的24小時內(nèi)，MeSCs開始顯著增殖，如下圖b所示，然而，在成熟的黑素細胞中卻未觀察到增殖或凋亡的變化，因此，這些現(xiàn)象表明壓力會迫使MeSCs進入快速異常增殖狀態(tài)，但不會影響成熟的黑素細胞。