极端焦虑真的能让人一夜白头吗?

2021-04-16 10:39:56 造就Talk

据说法国国王路易十六的王后玛丽·安托瓦内特(Marie Antoinette)的头发,在她被送上断头台的前一天晚上完全白了,当时她才38岁。

玛丽·安托瓦内特王后

这个故事有可能是虚构的,但“一夜白头”的现象现在被称为“玛丽·安托瓦内特综合征”(Marie Antoinette syndrome)

在中国,“一夜白头”的成语则出自于春秋战国时期被楚王追杀的伍子胥,在极度的焦虑下,伍子胥的头发在一夜之间变白了。

影视剧中的伍子胥

人们常常认为,这种现象是压力造成的——这或许最能从国家元首就职前后的照片中得到体现。

奥巴马总统就职和卸任时的对比

然而,由于对头发变灰白的具体机制尚不清楚,衰老、遗传因素和压力这三种因素到底对头发变灰白究竟分别会造成多大程度的影响也是不可知的。

近日,哈佛大学研究人员在《自然》杂志上发表了一篇研究,确定了在压力下的小鼠毛发过早变灰白的机制。

人类的头皮平均有10万个毛囊,人类也会有各种各样的头发颜色。头发的颜色是由黑色素细胞决定的,这些细胞产生不同组合的吸收光的黑色素。黑色素细胞来自于黑色素干细胞(MeSC),它位于毛囊的凸起部分。

头发的生长周期分为三个阶段,分别是生长期(anagen)、退行期(catagen)、休止期(telogen)。

头发的生长周期:生长期、休止期和脱落期(从左至右)

黑色素细胞产生于生长期。随着人们年龄的增长,黑色素干细胞会逐渐耗尽,产生的色素会有“盐和胡椒”的颜色,然后变成灰色,最后变成白色。在此之后,在所有毛囊完全丧失色素。

起初研究人员怀疑压力会造成针对黑色素干细胞的免疫攻击。但后来被证明是错误的理论,因为缺乏免疫细胞的小鼠,仍会出现白发现象。

压力会造成皮质醇激素分泌增加,于是他们怀疑是激素皮质醇造成发色改变。然而当人们去除了小鼠产生皮质醇激素的腺体,小鼠头发依然会变白。

最终科学家们将目光集中在交感神经系统上——这是用于在危险情况下,控制应激反应的身体系统。

黑色素干细胞位于毛囊的凸起处,毛囊由交感神经系统的神经元内联,释放一种名为去甲肾上腺素的神经递质分子(neurotransmitter molecule noradrenaline)。

黑色素干细胞在正常和压力情况下的表现

从图a中可以看出,在正常情况下,黑色素干细胞(MeSC)从凸起(红色箭头)迁移,并在分析期间分化成黑色素细胞。黑色素细胞合成颜料,使再生头发变为深色。

在退行期和休止期,这些干细胞开始死亡。然而,在下一个生长期阶段,仍会有大量新的MeSC来取代死亡的干细胞。

而在图b中,研究人员发现,外界的压力会刺激并激活交感神经系统,增加毛囊中的肾上腺素释放。去甲肾上腺素会导致MeSC完全转化为黑色素细胞,没有干细胞存留到下一个循环中的生长期阶段。

由于不再有新的黑色素细胞产生,毛发自然就会变成灰白色。

研究人员还对不同的压力在小鼠毛发变的灰色过程中起到的的作用进行了测试。

在头发生长的不同阶段,他们让小鼠暴露在三种不同的压力因素中——疼痛、行动限制和心理压力。三种压力都导致了隆起区域MeSC的耗竭,最终导致白色毛发的出现。

对照组的深色小鼠的图像比较小鼠进行了疼痛诱导实验,该实验导致了色素沉着的丧失

此前流行的理论认为,压力引起的激素变化(如皮质酮)或自身免疫反应是导致毛发变灰白的原因。

研究人员检查了这些潜在的机制,首先通过阻断皮质酮激素信号,然后通过压力损害小鼠的免疫系统。

在这两种情况下,皮质酮的变化或自身免疫反应均没有导致MeSC耗尽。然而,研究人员发现,MeSC的表达依赖于一种肾上腺素受体,这种受体对肾上腺素有反应。

肾上腺是肾上腺素的主要来源。但令人惊讶的是,研究人员发现,去除这些腺体并不妨碍小鼠在面对压力时毛发变灰。

肾上腺素的另一个来源是交感神经系统(SNS),它对压力反应高度活跃,能够使我们有所谓的“战或逃”(fight or flight)的效应。

研究人员证明,隆起区域是由交感神经元在内侧连接的,使用神经毒素分子破坏SNS,或阻止交感神经元释放肾上腺素,能够防止压力引起的毛发变灰

接下来,研究人员对被激活交感神经元的小鼠进行了研究,发现这些小鼠的SNS的过度激活会导致在没有压力的情况下毛发变灰。

总之,这些结果表明,从有源交感神经元释放的肾上腺素会触发MeSC耗尽

红色显示了毛囊底部的黑素干细胞,周围有绿色显示的交感神经

那么交感神经究竟是如何导致毛囊中MeSC的耗竭的?

通常,这些干细胞保持休眠状态,直到头发需要再生。然而,当研究人员追踪标有荧光蛋白的MeSC时,他们发现MeSC在极端压力或暴露于高水平的肾上腺素下时,增殖和分化速度会明显增加

这导致黑色素细胞从凸起中大量迁移,但没有留下剩余的干细胞。

所以,焦虑的确可以让人白头,但需要时间,一夜白头只是夸张的说法。

白发除了与压力、年龄有关,有的时候还可以与经验、领导力和信任相关。

例如,成年雄性银背山地大猩猩在完全成熟后,背上会长出灰白头发,进而成为大猩猩群体的首领。在承受了足够的压力后,被“染”白毛发的动物,在社群里的地位往往会比年龄带给它们的地位更高。

银背大猩猩

将压力、战或逃效应、干细胞耗竭和过早衰老之间联系起来,为未来的研究开辟了几条途径。比如,知道了头发变灰白色的机制,研究人员可以着手阻断这一过程。

也许在未来,白发将成为一种新的个性化选择,而非衰老的标志。

参考:

https://www.nature.com/articles/s41586-020-1935-3?proof=t

https://www.genengnews.com/news/going-gray-too-soon-scientists-say-it-really-may-be-due-to-stress/

(本文未经造就授权,禁止转载。)

编译 | 黄一成

版面 | 晓娜

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