摘要：脱发问题困扰着全球数亿人群，不仅影响外貌，更常常带来心理压力。传统治疗方法如药物、激光治疗和植发手术等，往往效果有限或伴随副作用。近年来，科学家们将目光投向了细胞电生理学领域，尤其是成纤维细胞膜电位信号调控这一新兴研究方向。最新研究表明，通过干预成纤维细胞的膜
脱发问题困扰着全球数亿人群，不仅影响外貌，更常常带来心理压力。传统治疗方法如药物、激光治疗和植发手术等，往往效果有限或伴随副作用。近年来，科学家们将目光投向了细胞电生理学领域，尤其是成纤维细胞膜电位信号调控这一新兴研究方向。最新研究表明，通过干预成纤维细胞的膜电位信号，或许能够逆转脱发进程，甚至重新激活毛囊生长。
研究的开端聚焦于一种罕见的遗传病 —— 先天性全身多毛症（Congenital Generalized Hypertrichosis Terminalis，CGHT），患者全身毛发异常浓密，犹如 “狼人”。虽然这种疾病给患者带来诸多困扰，但却为科研人员探索毛发生长机制提供了独特视角。研究团队针对五位 CGHT 患者的基因组展开分析，运用 “高通量染色体构象捕获”（Hi - C）技术，发现尽管患者的基因突变各不相同，但均破坏了 17 号染色体上特定区域的拓扑关联结构域（TAD）。这一变化使得 KCNJ2 基因与原本不应接触的成纤维细胞增强子相互作用，导致 KCNJ2 基因在真皮成纤维细胞中异常上调，而在其他皮肤细胞如角质形成细胞、免疫细胞中无此现象。至此，KCNJ2 基因成为研究毛发生长机制的关键 “嫌疑人”。
为证实 KCNJ2 基因过度活跃是毛发疯长的根源，研究人员构建了 “条件性激活” 小鼠模型（R26 - hKCNJ2）。通过不同的 “细胞钥匙”（如 K14 - Cre、Tek - Cre、Csf1r - Cre、SM22 - CreER、Pdgfra - CreER），在小鼠皮肤的不同细胞类型中开启 KCNJ2 基因。结果显示，在前四组小鼠中，激活 KCNJ2 基因对毛发生长周期无影响，而在成纤维细胞中激活 KCNJ2 基因的 Pdgfra - CreER 小鼠，毛囊生长出现惊人变化。正常小鼠毛囊在出生后第 42 天进入休止期，这些基因工程小鼠的毛囊在第 48 天就迅速进入新的生长期，且在约 40 天内完成两个完整毛发生长周期，毛囊休止期从约 50 天大幅缩短至 2 天，毛发更长更粗壮。这有力证明了在成纤维细胞中特异性激活 KCNJ2 基因，能够驱动毛发持续、快速生长。
进一步探究发现，成纤维细胞中的 “精英分子”，如毛囊底部的真皮乳头细胞、包裹毛囊的真皮鞘细胞以及毛囊周围的脂肪细胞，在单独激活 KCNJ2 基因时，毛发的生长周期并未受到影响。这表明，驱动毛发过度生长的并非这些 “精英” 壁龛细胞，而是普通真皮成纤维细胞中 KCNJ2 基因的异常活跃，这构成了多毛症的核心病理机制。
既然确定了 KCNJ2 基因在成纤维细胞中的关键作用，那么它是如何影响毛囊生长的呢？KCNJ2 编码的 Kir2.1 内向整流钾离子通道，如同细胞膜上的 “阀门”，激活时允许带正电的钾离子从细胞内流到细胞外。细胞内外离子分布不均使细胞膜存在电位差，即膜电位，正常情况下细胞内比细胞外更负。KCNJ2 激活导致大量钾离子外流，细胞内部负电性增强，这一过程被称为超极化。通过全细胞膜片钳技术测量发现，KCNJ2 激活小鼠的成纤维细胞静息膜电位约为 - 11.9 毫伏，而正常小鼠为 - 5.7 毫伏，证实了 KCNJ2 激活确实引发细胞超极化。
那么，膜电位改变真的是毛发生长的关键 “扳机” 吗？进一步研究表明，成纤维细胞膜电位超极化能够减少钙离子内流，从而增强 Wnt 信号响应。Wnt 信号通路在毛囊从休止期进入生长期的过程中起着关键开关作用。同时，超极化还会上调 Rspo3、Scube3 等多种促毛发生长因子，最终驱动毛发再生。当在成纤维细胞中敲除 Wnt/β - catenin 通路关键分子 Ctnnb1，或通过化学遗传学工具 hM3Dq 升高胞内 Ca2 + 水平时，KCNJ2 过表达诱导的再生表型被阻断，这进一步验证了上述机制。
衰老和雄激素是导致脱发的两大常见因素。电生理实验表明，老年人（> 60 岁）头皮成纤维细胞膜电位相较于年轻人（约 30 岁）明显更去极化。而在小鼠实验中，通过成纤维细胞特异性过表达 KCNJ2 维持超极化，小鼠在长达两年内毛发持续再生、未见耗竭，生长周期显著优于对照。在雄激素性脱发小鼠模型中，KCNJ2 - WT 的过表达同样有效促进毛囊再生，而 GFP 对照组或功能缺失突变体 V77E 未见此效应。这充分表明，成纤维细胞膜电位的超极化不仅能够逆转衰老相关性脱发，还可显著改善雄激素性脱发，提示膜电位调控具有潜在的广谱脱发治疗价值。
目前，研究团队已申请膜电位调控促进毛发生长的相关专利，并积极推进基于小分子靶向的临床前研发。但需要注意的是，膜电位的调控必须在细胞水平实现精确控制，外源性电刺激无法满足这一要求，两者在概念和机制上不能混淆。未来，若能开发出选择性激活皮肤成纤维细胞中 KCNJ2 的小分子药物或基因疗法，将为广大脱发患者带来新的希望。这项研究不仅为脱发治疗提供了全新思路和靶点，更揭示了细胞电生理状态在组织再生中的重要作用，有望推动再生医学领域的进一步发展。或许在不久的将来，脱发将不再是困扰人们的难题，成纤维细胞膜电位信号调控技术将帮助人们重新拥有浓密健康的毛发。
来源：健康最先锋
