单细胞转录组学揭示雄激素性脱发中由异常结缔组织鞘收缩介导的毛发生长迟缓

为什么脱发不只是表皮问题

男性型脱发影响数以百万计的人，对自信心有深远影响，但导致毛囊萎缩的生物学触发机制仍不清楚。本研究利用先进的细胞图谱工具深入单个人类毛囊，揭示包绕在每个毛囊周围的微小肌肉和支撑组织可能在秃顶头皮中过度收缩并压迫毛囊。研究发现这一隐蔽的机械性问题，并表明可通过化学方式使其放松，从而指向一种新颖且更有针对性的常见脱发治疗思路。

洞察单个毛囊

每根头发都固定在称为毛囊的微型器官中，毛囊反复经历生长期、退行期和休止期的循环。在雄激素性脱发（男性型脱发）中，产生粗毛的大毛囊会逐渐缩小为仅能长出细小、几乎看不见头发的单位。早期研究表明，毛囊基底的干细胞在很大程度上仍然存在，而实际推动毛发生长的更活跃后代——祖细胞则逐渐减少，从而出现一个悖论：干细胞充足但毛发不足。作者通过将单细胞RNA测序（读取数千个单细胞的基因活性）与空间转录组学（记录这些细胞在完整头皮组织中的位置）相结合来破解这一谜团。

构建秃顶头皮的细胞图谱

研究团队从同一男性的秃顶和非秃顶区域，以及来自健康志愿者的样本中，分离出处于生长期（生长期）的毛囊中的数万个细胞。他们将细胞分为至少20种主要类型，包括干细胞、祖细胞、生成毛发的毛母细胞、免疫细胞以及若干层包绕的支持组织。这个高分辨率的图谱显示，在秃顶毛囊中，关键的祖细胞和毛母细胞数量减少，并表现出强烈的炎性应激和细胞死亡迹象，这与毛囊的萎缩程度密切相关。同时，促炎的免疫细胞，尤其是一类称为Th17细胞的亚群，在这些脆弱毛囊周围更为丰富，提示低度炎症与机械应力在脱发中共同作用。

毛囊的“收缩套”失常

包绕每个人人毛囊的是一种多层次的支撑结构，称为结缔组织鞘。它含有类似平滑肌的细胞、胶原纤维和血管，并与先前在小鼠中发现的、能在正常退行期拉动毛囊向上的收缩层密切相关。在秃顶的人类毛囊中，驱动肌肉收缩的基因在这些鞘细胞以及邻近的血管壁细胞中被强烈激活。显微镜学证实，作为收缩分子标志的磷酸化肌球蛋白轻链在秃顶组织中含量更高。当研究者用模拟体内信号的化合物（例如与神经递质乙酰胆碱相关的药物或激素二氢睾酮）刺激这一外层鞘时，他们观察到鞘收紧、毛囊变窄以及体外培养毛囊和移植到小鼠身上的人类头皮瓣中的毛发生长减慢。

机械应力杀死生成毛发的细胞

研究随后将这种物理挤压与毛囊内细胞中的一种特定“压力传感器”联系起来。许多这些细胞，包括干细胞和毛母细胞，在膜上携带一种机械敏感离子通道PIEZO1。在秃顶毛囊中，PIEZO1的活性通过细胞内钙水平升高得到反映并被检测到升高。人工激活体外培养的毛囊中的PIEZO1会重现秃顶的特征：毛发生长减慢、祖细胞死亡增加、以及外根鞘和毛母细胞的分裂减少。阻断PIEZO1或用抑制关键收缩酶（ML-7）的药物放松结缔组织鞘可以防止这些效应并挽救毛发生长。结果提示一条事件链：激素和化学信号驱动外层鞘过度收缩，这种收缩在毛发形成细胞中机械性激活PIEZO1，随之而来的钙激增促使这些细胞走向死亡或休眠。

朝更温和的秃顶治疗迈进

最后，研究团队测试了减少这种挤压是否能帮助已处于小型化路径上的人类毛囊。在来源于秃顶头皮区域的体外培养毛囊中，ML-7减轻了收缩、减少了祖细胞丧失并延长了生长期，在某些条件下其效果优于常用的外用药物米诺地尔。在携带移植人类头皮的人源化小鼠模型中，ML-7改善了来自非秃顶和秃顶毛囊的毛发生长，并且与米诺地尔联合使用时效果更佳。对非专业读者来说，核心信息是：男性型脱发可能并非单纯因为“毛根虚弱”，而是由于一个僵硬、过度活跃的支撑套逐渐将毛囊勒窄。通过针对这一机械问题——放松鞘体或阻断压力感受通道PIEZO1——未来的治疗可能保护生成毛发的细胞，使毛囊保持更大、更有活力、更持久地工作。

引用: Li, G., Yang, L., Duan, S. et al. Single-cell transcriptomics reveals hair growth retardation mediated by aberrant connective tissue sheath contraction in male androgenetic alopecia. Nat Commun 17, 3252 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70153-4

关键词: 雄激素性脱发, 毛囊, 机械信号转导, PIEZO1, 结缔组织鞘