高堂明鏡悲白發(fā),，
朝如青絲暮成雪,。
——李白《將進(jìn)酒·君不見》

一夜白發(fā)并非言過其詞。

• 春秋時(shí)期楚國(guó)伍子胥被楚王追殺,，在過昭關(guān)時(shí)因?yàn)榉赋钊绾芜^關(guān),，一夜之間黑發(fā)變成了白發(fā)。

• 法國(guó)國(guó)王路易十六的妻子瑪麗·安托瓦內(nèi)特在法國(guó)大革命期被捕后,，頭發(fā)一夜之間變白,。

• 金庸的神雕俠侶中的瑛姑，因無法救助身受重傷的幼兒,，以致一夜白發(fā),。

• 王本學(xué)在援助武漢56天后頭發(fā)變白，以至于回家時(shí)3歲女兒一時(shí)認(rèn)不出自己的父親,。

長(zhǎng)久以來,，坊間軼事都認(rèn)為頭發(fā)變白是壓力導(dǎo)致的。現(xiàn)在,，哈佛大學(xué)的科學(xué)家們首次解釋了其中的緣由：壓力激活了部分與戰(zhàn)斗/逃跑反應(yīng)有關(guān)的神經(jīng)元,，進(jìn)而導(dǎo)致了毛囊色素再生干細(xì)胞的永久性損傷。這項(xiàng)研究發(fā)表在今年1月的《自然》雜志上,。該研究提高了科學(xué)家對(duì)于壓力如何影響身體的認(rèn)識(shí),。

哈佛大學(xué)干細(xì)胞和再生生物學(xué)副教授,，資深作者Ya Chieh Hsu說：“我們想知道是不是壓力導(dǎo)致了白發(fā)，如果這是正確的,，那么壓力又是如何導(dǎo)致了其他組織的變化呢,？毛發(fā)色素沉淀是一個(gè)非常容易理解和容易處理的系統(tǒng)，而且,，我們真的很好奇壓力是否真的會(huì)導(dǎo)致毛發(fā)變白,。”

查找根源,、縮小范圍

由于壓力會(huì)對(duì)整個(gè)身體造成影響,，研究人員首先必須縮小研究范圍，以鎖定到底是身體的哪個(gè)系統(tǒng)需要為（壓力與頭發(fā)變白之間產(chǎn)生聯(lián)系）負(fù)責(zé),。

研究小組首先假設(shè)壓力導(dǎo)致的免疫攻擊會(huì)把色素生成細(xì)胞作為攻擊目標(biāo),。然而，當(dāng)老鼠的免疫細(xì)胞十分缺乏時(shí),，老鼠仍然產(chǎn)生白色毛發(fā),。

于是研究人員將研究的對(duì)象轉(zhuǎn)向了皮質(zhì)醇激素。但再一次,，這是一個(gè)死胡同,。“壓力會(huì)提高體內(nèi)皮質(zhì)醇激素的水平,，所以我們認(rèn)為毛發(fā)變白可能是皮質(zhì)醇的作用結(jié)果,，”Hsu說，“但令人驚訝的是,，當(dāng)我們摘除了老鼠的腎上腺,，讓它們不能產(chǎn)生皮質(zhì)醇樣激素，它們的毛發(fā)在壓力下仍然會(huì)變白,?！?/p>

在一個(gè)個(gè)排除了多種可能性之后，研究人員對(duì)交感神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行了研究,，遍布皮膚的每個(gè)毛囊的交感神經(jīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人體的戰(zhàn)斗/逃跑反應(yīng),。研究人員發(fā)現(xiàn)，壓力導(dǎo)致交感神經(jīng)釋放化學(xué)物質(zhì)去甲腎上腺素,，然后,，這些去甲腎上腺素會(huì)被附近的再生色素干細(xì)胞吸收掉。

再生色素干細(xì)胞（紅色）周圍的交感神經(jīng)（綠色）,，藍(lán)色為毛囊

損害是永久性的

毛囊中的某些干細(xì)胞充當(dāng)了色素生成細(xì)胞的貯存器,。當(dāng)頭發(fā)再生時(shí)，一些干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為色素生成細(xì)胞，為頭發(fā)著色,。

研究人員發(fā)現(xiàn),，來自交感神經(jīng)的去甲腎上腺素導(dǎo)致干細(xì)胞過度激活。干細(xì)胞全部轉(zhuǎn)化為色素生成細(xì)胞,，過早地耗盡了貯存器,。

“當(dāng)我們開始研究這個(gè)問題時(shí)，我原以為壓力只是對(duì)身體有害,，但我們發(fā)現(xiàn)：壓力的危害性影響遠(yuǎn)超出了我的想象,，”Hsu說，“幾天后,，所有的色素再生干細(xì)胞都消失了,。它們一旦消失，就再也不能生成色素了,。這意味著損害是永久性的,。”

DOI: 10.1038/s41586-020-1935-3
黑素細(xì)胞干細(xì)胞和應(yīng)激

黑色素細(xì)胞干細(xì)胞（MeSCs）位于毛囊的突起處,，由交感神經(jīng)系統(tǒng)（中能夠釋放神經(jīng)遞質(zhì)分子去甲腎上腺素）的神經(jīng)元支配,。毛囊循環(huán)經(jīng)歷三個(gè)階段：再生（anagen）、退化（catagen）和靜止（telogen）,。

a,、 在正常條件下，黑色素細(xì)胞干細(xì)胞在生長(zhǎng)過程中從毛囊bulge細(xì)胞（紅色箭頭）中遷移到黑素細(xì)胞,。黑素細(xì)胞合成色素,，為再生的頭發(fā)染色。在退化和靜止期,，它們開始死亡并遷移出生態(tài)位（未顯示）。然而,，在下一個(gè)生長(zhǎng)期仍有大量的mesc替代黑素細(xì)胞,。

b、 Zhang等人表明,，應(yīng)激刺激激活交感神經(jīng)系統(tǒng),，增加毛囊中去甲腎上腺素的釋放。去甲腎上腺素導(dǎo)致黑色素干細(xì)胞完全轉(zhuǎn)化為黑色素細(xì)胞,，黑色素細(xì)胞在退化和靜止期中遷移出生態(tài)位,。毛囊中的黑素細(xì)胞干細(xì)胞被耗盡，而黑素細(xì)胞干細(xì)胞本可以分化來取代這些黑素細(xì)胞,。在下一個(gè)生長(zhǎng)期,，如果沒有任何色素細(xì)胞給毛發(fā)著色，頭發(fā)就會(huì)開始變灰或變白。
Zhang, B. , Ma, S. , Rachmin, I. , He, M. , & Hsu, Y. C. . (2020). Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature, 577(7792), 1-6.

研究人員說,，這一發(fā)現(xiàn)突顯了（原本具有保護(hù)作用的）進(jìn)化反應(yīng)的負(fù)面影響,。

該研究的主要作者、博士后研究員Bing Zhang說：“人們一直認(rèn)為急性應(yīng)激,，特別是戰(zhàn)斗或逃跑反應(yīng)有利于動(dòng)物的生存,。但是在這種情況下，急性應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致干細(xì)胞永久性耗竭,?！?/p>

黑色素干細(xì)胞（黃色）周圍的交感神經(jīng)（品紅色），綠色為毛囊

一個(gè)基礎(chǔ)問題

為了研究壓力與頭發(fā)變白之間的聯(lián)系,，研究人員一開始研究壓力導(dǎo)致的全身反應(yīng),，然后逐步將壓力的影響放大到各個(gè)器官系統(tǒng)、細(xì)胞間的相互作用,，一直到最后的分子動(dòng)力學(xué),。這一過程需要各種各樣的研究工具，包括操控器官,、神經(jīng)和細(xì)胞受體的方法,。

“在這些從最高層次到最小的細(xì)節(jié)的研究中，我們與許多科學(xué)家進(jìn)行了合作,，涉及多個(gè)學(xué)科,，使用不同的方法來解決一個(gè)非常基本的生物學(xué)問題,，”Zhang說,。

論文合作者包括哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)助教Isaac Chiu，他主要研究神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)之間的相互作用,。Chiu說：“我們知道,，外周神經(jīng)元對(duì)器官功能、血管和免疫功能有強(qiáng)大的調(diào)節(jié)作用,，但是我們對(duì)于外周神經(jīng)系統(tǒng)如何調(diào)節(jié)干細(xì)胞的了解甚少,。”

“通過這項(xiàng)研究,，現(xiàn)在我們知道神經(jīng)元可以控制干細(xì)胞和干細(xì)胞的功能,，并可以解釋神經(jīng)元如何在細(xì)胞和分子水平上相互作用，從而導(dǎo)致了壓力和頭發(fā)變白之間發(fā)生了相關(guān)的聯(lián)系,?！?/p>

奧巴馬上任前還是烏發(fā)歐巴卸任后就成了白發(fā)大叔了

這一發(fā)現(xiàn)有助于闡明應(yīng)激對(duì)各種器官和組織的廣泛影響。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為新的研究鋪平了道路,，能夠幫助人們嘗試新的方法,，以改變和阻止壓力帶來的破壞性影響,。

Hsu說：“通過精確了解壓力影響再生色素干細(xì)胞具體方式，我們也奠定了理解壓力如何影響身體其他組織和器官的方式的基礎(chǔ),，了解我們的組織在壓力下的變化情況,，是治療的第一個(gè)關(guān)鍵步驟，這可以阻止或恢復(fù)壓力的有害影響,。同時(shí)也意味著我們?cè)谶@方面還有很多需要學(xué)習(xí)的東西,。”