本文根據理化學研究所成果發布編譯而成
日本理化學研究所等的研究團隊宣佈新開發出一種方法，利用該方法可以在維持細胞功能的同時，在體外大量增加促進「毛囊」（生長毛髮的器官）反復再生的細胞。據介紹，已通過小鼠實驗確認效果和安全性，臨床研究的準備工作也已就緒，目前正在尋找共同進行研究的企業。如果能用於脫髮治療，將在全球首次實現由多種細胞構成的整個器官的再生醫療。
圖1：通過培養的小鼠毛囊上皮幹細胞實現的週期性毛幹（露在皮膚外的部分，箭頭）再生
動物的大部分器官都是在胎兒發育過程中形成的，出生後不會再重新生長。唯有毛髮根部的毛囊會週期性地反復衰退和再生，毛髮由此進行「更新換代」。毛囊中有多種未分化的細胞「幹細胞」，構成了毛囊的基礎，但此前一直不清楚其再生的機制。
圖2：毛囊的再生與衰退
毛囊分為不變部分和可變部分，前者包含皮脂腺和毛囊上皮幹細胞所在的隆起區域，後者包含生成毛髮的工廠——毛球部。可變部分在一生中會反復衰退和再生。Blimp1陽性細胞（紫色）負責維持皮脂腺，Lgr5陽性細胞（綠色）負責可變部分的再生。隆起區域的CD34和CK15雙陽性細胞（紅色）會產生Blimp1陽性細胞和Lgr5陽性細胞。隆起區域與毛乳頭細胞（藍色）通過相輔作用促進毛囊器官再生。
研究團隊首先從小鼠身上採集毛囊幹細胞群，並通過改變提供的營養等試著進行了約220種不同的培養。由此發現，在特定條件下，細胞6天即可增至原來的190倍左右。研究團隊調查在該條件下培養的幹細胞群的功能確認，有81％能使毛髮進行3次以上的更新換代。另外還發現，從該幹細胞群中去掉1種後，能使毛髮更新3次以上的毛囊數量急劇減少。研究團隊通過一系列的實驗確定了毛囊幹細胞群的培養條件和再生所需的幹細胞。據介紹，該培養條件對來自於人類的細胞也有效。
圖3：基於器官原基法的培養細胞功能解析
a）使用培養的毛囊上皮細胞及毛乳頭細胞的器官原基法模式圖。通過在膠原蛋白凝膠中高密度地立體區分排列2種細胞，可以再現作為器官基礎的器官原基。
b）將再生毛囊原基移植到裸鼠皮膚中第19天時的立體顯微鏡圖像、毛髮生長率以及具有3次以上毛髮週期的再生毛囊的比例。通過NFFSE培養細胞再生的毛囊大多（81.0％）都具有3次以上的毛髮週期。
研究團隊發現，這些幹細胞存在於小鼠體毛和人類頭髮的毛囊中的特定部分。另外還發現，這部分含有名為「肌腱蛋白」的醣蛋白，對維持這些幹細胞起到了作用。
論文資訊
題目：Expansion and characterization of epithelial stem cells with potential for cyclical hair regeneration
期刊：Scientific Reports
URL：10.1038/s41598-020-80624-3
日語發布資料
編譯：JST客觀日本編輯部
