eLife：谁说白发不能变黑发？研究揭示「躺平」或可逆转压力导致的白发

丁香学术2021-09-09

371

导读

头发生长是一个活跃的过程，发生在皮肤毛囊内，同时需要大量的能量，由细胞内的线粒体提供。而头发变白则是衰老的一个标志，通常被认为是不可逆转的。

前期的研究表明，头发变白的时间因人而异，这是由于其受遗传和其他生物行为影响，比如毛囊状态、所处环境等。虽然说小鼠的相关研究表明压力可能会加速毛发变白，但在人类身上还没有明确的结论。这是因为目前仍没有工具可以精确地记录压力和头发颜色随时间而变化的规律。

如上所述，头发变白通常被认为是一个渐进的和不可逆的且与年龄相关的过程，虽然说药物的使用可以在一定程度上使变白的头发恢复，但在未用药的个体中仅凭自然发生仍然是罕见的，仅在少数病例研究中有所报道。尽管说心理压力被认为与头发颜色相关，但目前仍存有争议，这主要是由于缺乏有力的证据。

2021 年 6 月 22 日，来自美国哥伦比亚大学的研究团队在 eLife 杂志在线发表了题为 Quantitative mapping of human hair greying and reversal in relation to life stress 的研究论文。

通过精细的检测工具，他们发现压力的确会导致头发变白，更有趣的是，当压力消除后，变白的头发可以恢复。因此，该研究证明了压力导致的白发可能被逆转的事实，为人类衰老的可塑性以及压力如何影响衰老提供了新的线索。

图片来源：eLife

主要研究内容

新工具可定量分析人类头发色素

首先，为了绘制头发色素状态的变化及其与年龄的相关性，研究团队开发了一套定量人类发色特征的数字化系统，用以捕捉人类头发微小切片的高分辨率精细图像，以量化每个切片中的色素流失（变白）程度。具体来说，每个切片大约 1/20 毫米宽，可以代表大约一个小时的头发生长，并以此作为一个可量化衰老的物理时间尺度。

利用该系统，他们对来自 7 名男性志愿者与 7 名女性志愿者的 397 根头发样本分成小段并对其进行成像和分析，以确定头发的变白程度。

为了便于分析和描述，他们将头发分成了深色、白色以及中间状态三种类别。使用这一工具，能够有效识别出不同状态头发中黑色素体的存在，并筛选出正在快速变白的头发。

图片来源：eLife

白头发的蛋白质组学改变

为了获得头发灰化的分子特征，他们对黑色和白色毛干 (毛干：露出皮肤之外的部分，即毛发的可见部分) 进行了全面的蛋白质组学分析。

差异分析发现，白头发中的确含有一些显著上调或下调的蛋白质，后续的富集分析以及蛋白-蛋白相互作用网络的构建主要鉴定出白发的两种主要模式：第一种主要与蛋白质生物合成和能量代谢有关；第二种则与黑色素体的生物学过程相关。

具体来说，抗氧化蛋白在白色头发中上调，特别是那些定位于线粒体和细胞质的蛋白。此外，碳代谢和脂肪酸合成、氨基酸和氧化磷酸化在内的代谢途径亦出现显著富集。这些蛋白质含量的改变，表明了头发变白过程中发生了巨大的代谢通路变化。

图片来源：eLife

人类头发变白的可逆性

因为头发变白与代谢有关，而人体的代谢本身就具有一定可塑性，所以作者认为头发变白的过程，同代谢改变一样，也可在一定程度上逆转。

为了验证这一假说，他们对未用药的健康人的头发色素模式进行了追踪和分析，结果发现白发在某些情况下的确会自然地恢复到以前的深色状态。

具体而言，他们记录并分析了从青春期前的儿童到成年人的头发色素模式 (年龄范围 9-39 岁)。结果发现，在相同的毛干中，女性和男性的头发均可观察到白发的逆转。这种现象主要出现在头皮额叶、颞叶和顶叶区域以及其他身体区域，包括耻骨和胡须。

随着时间的推移，一些原本全白的头发长出了深色的根部，这种现象在不同年龄、性别、种族和身体区域的毛发中均被观测到，证明了其为一种普遍存在的现象，并不局限于头皮头发。

然而，虽然存在这种逆转现象，但这种现象仅限于罕见的、某些独立的毛囊，因此对其真实发生率还有待进一步研究。

图片来源：eLife

头发变白与压力的关系

接下来，通过将头发变白过程与受试者所记录的心理压力状况、模拟急性社会心理压力进行关联分析，他们发现头发颜色的转变与压力水平呈现出极高的相关性。当压力水平变高时，头发开始变白，而压力水平降低时，白色的头发则可以发生逆转。

但是，短暂的白发事件并不会影响所有的头发，只有那些在压力暴露时接近阈值的头发才会变白。此外，老化因子明显低于阈值的头发并不会因压力而变白，也就是说，5 岁的人不太可能因为压力而变白，但 30 岁的人却可以。同样地，那些远远高于临界值的白发也不会受到心理社会压力的影响。

图片来源：eLife

结语

综上所述，通过精细的测量工具，该研究证明了人类头发变白的可逆性，极大地扩展了罕见的毛发颜色逆转事件的案例，并首次提供了人类头发变白的自然和短暂可逆性的定量解释。此外，本研究中涉及到的蛋白质组层面的数据，也为后续开发使白发逆转药物的研发提供了宝贵的资源。

压力的确可能会导致头发变白，而消除压力因素可以让头发恢复到原来的颜色，这也提示我们应该及时调整自身的心理压力，使头发免于变白或让头发重新变黑。做科研期间，压力不可避免，而学会减压，才能更好地保护自己。

接下来，我们不免要问：头秃是否可以在自然条件下逆转？

题图来源：站酷海洛

参考文献

1. eLife 2021;10:e67437 DOI: 10.7554/eLife.67437

2. Kobayashi EKoyama et.al. (2014) Reversible hair depigmentation in a japanese female treated with pazopanib The Journal of Dermatology 41:1021–1022.

3. Jang JYBlum ALiu JFinkel T (2018) The role of mitochondria in aging Journal of Clinical Investigation 128:3662–3670.

4. Cho SBZheng ZKim JYOh SH (2014) Segmented heterochromia in a single scalp hair Acta Dermato Venereologica 94:609–610.

5. Tobin DJKauser S (2005) Hair melanocytes as neuro-endocrine sensors--pigments for our imagination Molecular and Cellular Endocrinology 243:1–11.