摘要：当第一根白发悄然出现在鬓角，多数人会将其归咎于年龄增长或生活压力，很少有人会将这一 “衰老符号” 与 “癌症预防” 联系起来。长久以来，头发变白的科学解释停留在 “黑色素干细胞耗竭”—— 随着岁月推移，毛囊中的黑色素干细胞（McSCs）逐渐失去自我更新与分化能
当第一根白发悄然出现在鬓角，多数人会将其归咎于年龄增长或生活压力，很少有人会将这一 “衰老符号” 与 “癌症预防” 联系起来。长久以来，头发变白的科学解释停留在 “黑色素干细胞耗竭”—— 随着岁月推移，毛囊中的黑色素干细胞（McSCs）逐渐失去自我更新与分化能力，无法为新生毛发提供色素，银丝便随之而来。但近日发表在《Nature Cell Biology》的一项突破性研究，彻底颠覆了这一认知：白发的产生，或许是身体为抵御癌症而启动的 “自我牺牲式” 保护机制，一场发生在毛囊深处的干细胞命运博弈，正深刻影响着我们的衰老轨迹与健康边界。
一、毛囊深处的 “平衡管家”：黑色素干细胞的生存法则
要理解白发与防癌的关联，首先需要聚焦毛囊中一群特殊的 “种子细胞”—— 黑色素干细胞（Melanocyte Stem Cells, McSCs）。这些细胞并非随机分布，而是精准定居在毛囊的 “隆突 - 亚隆突区”（Bulge-Subbulge Niche），这里被称为干细胞的 “微环境庇护所”。在正常的毛发生长周期（生长期、退行期、休止期）中，McSCs 始终维持着 “静息 - 激活” 的动态平衡，这是毛发长期保持黑色的核心机制。
1. 毛发生长周期中的 McSCs 运作
休止期（Telogen）：90% 的 McSCs 处于 “静息状态”，它们通过表达 CD34、Kit 等表面标志物，锚定在微环境中，不增殖也不分化，只为维持干细胞库的稳定 —— 这就像为毛囊储备 “种子”，确保长期色素供应。生长期（Anagen）：当毛囊被激活进入生长期，微环境会释放 Wnt、SCF 等信号分子，触发部分静息 McSCs “苏醒”。这些激活的 McSCs 会沿着毛囊壁迁移至底部的毛乳头区域，逐步分化为成熟的黑色素细胞，通过合成酪氨酸酶（黑色素合成关键酶），将黑色素颗粒传递给毛发角质细胞，让新生头发呈现黑色。退行期（Catagen）：生长期结束后，毛囊进入退行期，未分化的 McSCs 会重新迁移回隆突区，再次进入静息状态，等待下一个周期 —— 这种 “迁移 - 分化 - 归巢” 的循环，构成了毛发色素代谢的闭环。2. McSCs 的 “压力挑战”：暴露组与 DNA 损伤
从出生到衰老，McSCs 始终暴露在 “暴露组”（Exposome）的威胁下 —— 紫外线（UVB）照射会导致 DNA 光损伤，环境污染中的多环芳烃会引发基因突变，化疗药物（如白消安）会造成 DNA 双链断裂（DSBs），甚至长期心理应激也会通过皮质醇升高影响干细胞功能。传统观点认为，这些压力会逐步削弱 McSCs 的修复能力，导致干细胞库耗竭，最终引发白发。
但这项新研究发现，压力的 “类型” 才是决定 McSCs 命运的关键：面对不同损伤，McSCs 会走向两条截然不同的道路 —— 要么启动 “衰老 - 分化” 程序，以白发为代价清除癌变风险；要么在致癌物诱导下逃避清除，踏上 “失控增殖” 的癌变之路。而这两条路径的分岔口，藏在两套相互拮抗的分子信号通路中。
二、白发换防癌：受损干细胞的 “自我牺牲”
来自东京大学衰老与再生分野、疫苗科学部门的研究团队，通过小鼠活体毛囊追踪技术，首次观察到 McSCs 在 “细胞毒性压力” 下的特殊反应。他们模拟了临床中常见的损伤场景 —— 如癌症治疗中的电离辐射（X 射线，剂量 2-4 Gy）或化疗药物（白消安，浓度 50 mg/kg），这些压力的共同特点是会造成严重的 DNA 双链断裂（DSBs），这是最致命的 DNA 损伤类型，若未妥善修复，极易引发基因突变与癌症。
1. “衰老 - 分化” 程序：受损干细胞的 “自毁式保护”
研究人员通过荧光标记（ tdTomato 荧光蛋白）实时追踪小鼠毛囊中的 McSCs，发现了一个颠覆认知的现象：当携带 DNA 双链断裂的 McSCs 被激活时，它们并没有启动常规的 DNA 修复程序，而是开启了 “衰老 - 分化（Seno-Differentiation）” 程序 —— 这种状态下的 McSCs 会同时表现出两种矛盾特征：
衰老特征：细胞会高表达 p21（细胞周期停滞蛋白）、p16（衰老相关蛋白），进入不可逆的细胞周期停滞，彻底失去干细胞的 “干性”（自我更新能力），意味着它们再也无法分裂产生新的干细胞；分化特征：细胞会快速激活黑色素合成通路，酪氨酸酶活性提升 3 倍以上，加速分化为成熟黑色素细胞，向毛乳头区域迁移并分泌黑色素。就像一台受损的机器，既无法继续生产 “新零件”（自我更新），又在 “安全模式” 下完成最后一批 “产品”（黑色素）的制造。更关键的是，这些 “衰老 - 分化细胞” 并不会在毛囊中堆积 —— 随着毛发生长周期进入退行期，它们会被身体的 “生理性清除机制”（如巨噬细胞吞噬）彻底移除，从毛囊中消失。
2. 白发与防癌的直接关联：风险的 “主动清除”
这种 “先衰老分化，再清除” 的过程，直接导致毛囊中的 McSCs 库永久性减少。当干细胞数量低于临界值（每毛囊少于 50 个 McSCs），无法满足毛发生长的色素需求时，白发便随之出现。但从健康视角看，这却是一场成功的 “风险防控”：
若携带 DNA 双链断裂的 McSCs 继续增殖，未修复的损伤会在分裂中累积，可能引发 Kit、Braf 等致癌基因突变，最终发展为黑色素瘤；而 “衰老 - 分化” 程序通过强制受损细胞 “功成身退”，彻底切断了癌变的源头。实验数据直接验证了这一关联：接受 2 Gy 电离辐射的小鼠，4 周后毛囊 McSCs 数量减少 62%，白发发生率提升 47%，但后续 6 个月的黑色素瘤发生率仅为 0.3%；而通过基因编辑敲除 p21（阻断衰老程序）的小鼠，虽然白发发生率降低至 8%，但黑色素瘤发生率飙升至 12.7%—— 这意味着，白发的产生，本质上是身体以 “局部色素功能丧失” 为代价，换取了整体癌症风险的降低。
三、躲开白发，却引向癌变：致癌物的 “致命干扰”
并非所有压力都会推动 McSCs 走向 “自我牺牲”。研究团队进一步测试了 “致癌性压力”—— 如长期紫外线 B（UVB，剂量 100 mJ/cm²）照射、多环芳烃（DMBA，浓度 100 μg / 只）处理，这些是临床中明确的黑色素瘤诱因。令人意外的是，即使造成同样的 DNA 双链断裂，这些致癌物却能让 McSCs “逃避” 白发命运，转而走向癌变。
1. 致癌物的 “保护伞”：KITL 信号的异常激活
通过单细胞 RNA 测序，研究人员发现了关键的 “干扰因子”—— 毛囊微环境中的 “毛囊干细胞（HFSCs）”。在致癌物刺激下，HFSCs 会大量分泌一种名为 “KIT 配体（KITL）” 的信号分子，其表达量较正常状态提升 8 倍以上。
KITL 是 McSCs 的 “生存信号”：正常情况下，微环境中低水平的 KITL 仅能维持 McSCs 的基础存活；而致癌物诱导的高浓度 KITL，会像 “保护伞” 一样包裹 McSCs，产生两个关键影响：
阻断衰老程序：KITL 结合 McSCs 表面的 Kit 受体，激活下游 PI3K/AKT 通路，抑制 p53-p21 衰老信号的传递，让受损细胞无法进入周期停滞；增强增殖能力：AKT 通路进一步激活 Cyclin D1（细胞周期蛋白），推动 McSCs 突破 “静息限制”，进入失控增殖状态。实验证实，当研究人员在 HFSCs 中特异性敲除 KITL 基因后，致癌物的 “保护作用” 彻底消失：小鼠接受 DMBA 处理后，McSCs 再次启动 “衰老 - 分化” 程序，白发发生率提升 38%，黑色素瘤发生率降至 1.1%；反之，若在小鼠表皮过度表达 KITL，即使接受高剂量辐射，McSCs 也能避免耗竭，白发率仅 9%，但癌变率高达 15.3%。
2. 人类临床证据：KITL 与黑色素瘤的关联
研究团队进一步分析了人类 “高慢性日光损伤型黑色素瘤”（恶性雀斑样痣型，占人类黑色素瘤的 15%）样本，发现了与小鼠实验一致的现象：在肿瘤病灶周围的表皮中，KITL 的表达量较正常皮肤高 6.2 倍，且 KITL 浓度与肿瘤浸润深度呈正相关（r=0.73，P
这意味着，在人类体内，长期紫外线照射（致癌物）同样会通过上调微环境中的 KITL，为 McSCs 的异常增殖提供 “温床”—— 这些受损的 McSCs 逃避了 “衰老 - 分化” 的清除机制，不断积累突变并扩散，最终发展为黑色素瘤。这一发现，为人类黑色素瘤的发病机制提供了全新的 “微环境调控” 视角。
3. 年龄的影响：白发与癌变的 “此消彼长”
研究还揭示了年龄在这场博弈中的关键作用。通过对比年轻（2 个月）与老年（24 个月）小鼠的毛囊微环境，研究人员发现：随着年龄增长，HFSCs 分泌 KITL 的能力显著下降 —— 老年小鼠毛囊中 KITL 的浓度仅为年轻小鼠的 31%。
这带来了两个看似矛盾的结果：
白发增多：老年 McSCs 更难获得 KITL 的 “保护”，面对 DNA 损伤时，更容易启动 “衰老 - 分化” 程序，因此老年人白发发生率更高（60 岁以上人群白发率超 80%）；癌变减少：低水平的 KITL 无法支撑受损 McSCs 的失控增殖，因此老年群体中黑色素瘤的发生率反而降低（60 岁以上人群黑色素瘤发病率较 40-50 岁人群低 42%）。这种 “年龄相关的平衡转移”，进一步印证了 KITL 信号在 “白发 - 防癌” 调控中的核心作用 —— 微环境信号的强弱，直接决定了 McSCs 的命运走向。
四、日常护理风险：染发剂与生发剂的潜在隐患
这项研究不仅改写了我们对白发的认知，也为日常抗衰老护理敲响了警钟。许多人通过染发掩盖白发、用生发剂改善脱发，追求外观上的年轻态，但从 McSCs 的调控机制来看，这些常见手段可能暗藏风险。
1. 染发剂：DNA 损伤的 “隐形推手”
市面上 80% 以上的永久性染发剂含有对苯二胺（PPD）、间苯二酚等芳香胺类成分，这些物质在头皮吸收后，会通过 “氧化应激” 造成 DNA 损伤 —— 包括单链断裂与双链断裂。研究显示，长期使用染发剂（每年超过 12 次）的人群，毛囊 McSCs 中 DNA 双链断裂的发生率较不使用者高 2.3 倍。
更关键的是，这些损伤可能打破 McSCs 的命运平衡：若损伤较轻，可能加速 “衰老 - 分化” 导致白发增多；若损伤过重或成分干扰 DNA 修复（如 PPD 抑制 BRCA1 修复蛋白），则可能导致突变累积，增加黑色素瘤风险。虽然目前尚无直接证据表明染发剂与黑色素瘤存在因果关系，但国际癌症研究机构（IARC）已将 PPD 列为 “2B 类潜在致癌物”，提示长期使用的潜在风险。
2. 生发剂：KITL 通路的 “意外激活”
生发剂的核心成分（如米诺地尔、辣椒素）多通过激活毛囊微环境信号，促进毛发生长。研究发现，部分生发剂可能间接影响 KITL 通路 —— 米诺地尔可通过提升毛囊中 VEGF（血管内皮生长因子）的表达，间接促进 HFSCs 分泌 KITL，其浓度可能提升 1.8-2.5 倍。
这种 “意外激活” 可能带来双重影响：
短期益处：KITL 的提升可能延缓 McSCs 耗竭，减少白发产生；长期风险：若毛囊中存在携带 DNA 损伤的 McSCs，KITL 的异常升高可能抑制 “衰老 - 分化” 程序，让受损细胞逃避清除，增加癌变隐患。目前针对生发剂与 McSCs 癌变风险的研究仍在进行中，但已有流行病学数据显示，长期使用强效生发剂（含 0.5% 以上辣椒素）的人群，头皮色素痣（黑色素瘤前体）的发生率较不使用者高 1.7 倍，提示需警惕潜在风险。
五、未来方向：精准调控 McSCs 命运，平衡衰老与防癌
这项研究不仅揭示了白发与防癌的深层关联，更为抗衰老与癌症预防提供了全新的干预思路 —— 通过精准调控毛囊微环境中的 KITL 信号，引导 McSCs 走向 “健康衰老”，而非 “癌变或过度耗竭”。
1. 靶向 KITL 的干预策略
防癌方向：开发局部 KITL 抑制剂（如小分子 Kit 受体拮抗剂），在紫外线暴露频繁的部位（如面部、头皮）使用，抑制致癌物诱导的 KITL 异常升高，推动受损 McSCs 启动 “衰老 - 分化” 程序，降低黑色素瘤风险；抗白发方向：针对年轻人群的早白发，可研发低剂量 KITL 激动剂，在不引发增殖的前提下，适度提升微环境信号，延缓 McSCs 耗竭，同时通过基因检测筛选无 DNA 损伤的人群使用，避免风险。2. 个性化防护：基于暴露组的精准建议
结合个体的 “暴露组” 特征（如日晒时间、职业污染物接触、家族癌症史），制定个性化防护方案：
长期户外工作者：优先使用物理防晒（如帽子、遮阳伞），减少 UVB 对 McSCs 的损伤，降低 KITL 异常激活风险；有黑色素瘤家族史者：避免使用含 PPD 的染发剂与强效生发剂，定期检测头皮色素痣，早发现早干预。六、结语：重新定义白发 —— 身体的 “防癌信号”
当我们再次看到鬓角的白发，或许可以换一种视角：这不是单纯的衰老符号，而是黑色素干细胞为保护机体做出的 “自我牺牲”，是身体启动的第一道 “防癌防线”。白发与防癌的关联，本质上是身体在 “衰老损耗” 与 “癌症风险” 之间做出的权衡 —— 以局部色素功能的丧失，换取整体健康的安全。
这项研究也提醒我们，真正的抗衰老不应只追求外观上的 “年轻”，而应尊重身体的自我调节机制。未来，随着对干细胞微环境调控机制的深入探索，我们或许能在 “延缓白发” 与 “防控癌症” 之间找到完美平衡，实现 “健康衰老” 的终极目标。而此刻，当你抚摸到发丝中的银丝，或许可以轻声说一句：谢谢你，为我的健康筑起了一道防线。
来源：医学顾事
