头发是怎么变白的？

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在Nature期刊盘点的2020年度十大科学发现中，“压力使头发变白”这一研究上榜。其主要作者为西湖大学生命科学学院PI的张兵博士。

人都会有老去的那一天，头发也会慢慢变白。这是为什么？人类头发的每个毛囊中都有黑素干细胞(MeSCs)，它们可以分化成为黑素细胞。这些细胞通过向头发的角蛋白中注入色素，来决定头发的颜色。

在你年轻的时候，黑素干细胞是可以一直自我置换并分化的。分化后的细胞继续产生黑色素，并注入头发之中。这些子细胞产生黑色素的多少，取决于一个人的基因，黑色素的多少又决定了你的毛发颜色，因此，人的头发会有浅黑、金发、红发等多种颜色。

但随着时间的推移，黑素干细胞无法保全，会发生细胞凋亡或者失去应有的功能。所以随着年龄增长，头发毛囊中的色素就逐渐消失了，头发也就逐渐从黑色、金色、红色等颜色，变成灰色，最后变成白色或银色。

“在Nature评选上榜的这项工作中，我们通过研究精神压力引起白发这个现象，深入地研究了精神压力是如何通过影响成体干细胞的活动来影响我们的身体，并阐明了其具体的细胞和分子机制。”张兵介绍说，“我们发现急性的精神压力会对色素干细胞造成不可逆的损伤，从而对身体造成永久性的影响，而白发就是这种影响的具体表现形式。” 张兵博士介绍说。

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春秋时期，伍子胥为了逃避楚平王的追杀，想方设法逃跑。传说伍子胥一连几夜愁得睡不着觉，连头发也愁白了。由于伍子胥头发花白，更衣换装后，无人辨识，伍子胥便混过了昭关。“伍子胥过昭关，一夜愁白了头”便由此得来。

哈佛大学的科学家们对加速黑色素消失的过程很感兴趣。为了了解这一过程，科学家们研究的第一个问题是压力让头发变白背后的生理机制。

老鼠不用干活，没有工作上的压力，也没有过多情感和思想，要如何给老鼠制造压力呢？科学家是们第一个想到的就是给老鼠注射辣素类似物（RTX）。辣和压力有什么关系呢？大家都知道辣是一种痛觉，痛就是一种精神压力的来源。果然，在给老鼠注射辣素类似物之后，黑毛老鼠在5天内毛发就变白了。

当研究人员从黑毛老鼠身上切除肾上腺后，使它们无法产生类似皮质醇的激素，然后让经历一些让压力测试后，老鼠的毛发仍然变成了灰色。说明头发变白与皮质醇的分泌没有关系。用缺乏免疫细胞的老鼠作了同样实验后，它们的毛发依旧变成了灰色，换言之，头发变白也不是免疫系统的攻击结果。

那到底是什么让头发迅速变白的呢？排除了免疫系统攻击和皮质醇这两个因素后，科学家们将注意力转向交感神经系统。

张兵博士团队的研究表明，色素干细胞大部分时间处于休眠状态，它们储存于皮肤内的毛囊结构中，并被皮肤内的交感神经末梢所环绕。在急性精神压力的状态下，交感神经系统会被快速激活，并释放大量的神经递质——去甲肾上腺素。去甲肾上腺素可以直接作用于色素干细胞，导致其被大量激活和分化。这样一来，毛发就失去了黑色素生成与积累的来源。

原本储存在体内的毛囊干细胞被过度使用之后，将很难再恢复原状。“你可以想象这些色素干细胞是有一定库存的，如果一下子都被激活然后分化最终死亡，就可能导致之后存量不足，继而导致白发产生。”

研究还发现，在体外实验中，去甲肾上腺素同样会促使人类黑素干细胞增殖分化，脱离原有位置。这表明去甲肾上腺素不仅会让老鼠头发变白，也会让人类的头发变白。

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一直以来，很多人都以为精神压力的影响是可逆的。比如，压力大的时候，下厨房煮碗面、睡一觉，也许会缓解很多。坏消息是，根据研究，压力对人体造成的一些损伤很可能是无法自然逆转的。也就是说，压力使人头白，白了难以复黑。

张兵在了解精神压力对干细胞及组织器官再生的影响机制之后，也正积极地寻找一些新方法、设计一些药物，试图阻止或减缓压力对身体不可逆的损伤。当人体衰老时，伤口愈合速度会变慢，头发会变白掉落，这些都与皮肤系统里的成体干细胞相关。“我们想要去了解这些机制，然后去设计新方法减缓皮肤和毛发的衰老，或者加快皮肤和毛发的再生。” 加入西湖大学前，张兵在哈佛大学干细胞与再生生物学系开展博士后工作。

当然，让头发变白的不仅仅与压力有关。其他研究表明，基因和饮食对加速白发的生成也起了很大的作用。也许有一天，当科学家在对压力有足够的了解后，我们就能研究出一种新的治疗方法，一种可以阻止或逆转压力对身体有害影响的治疗方法。

博士后出站后，张兵在疫情中参与了西湖大学的线上面试。“这里非常适合我，整个学校的设计都围绕着如何做好科学研究，学校里的人也都非常有激情和动力去做原创性的科研。我很开心能够在这么短的时间里建立一个优秀的团队并开展研究。”张兵说。

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周

三

相

见

《 鲁 原 心 论 坛 》

陈鲁原

广东省人民医院心内科

广东省心血管疾病研究所