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经过长时间培养后，由毛囊体产生的具有代表性的长发毛囊。图片来源：日本横滨国立大学

科技日报实习记者 张佳欣

据21日的《科学进展》杂志报道，来自日本的一组研究人员研究了毛囊生长和头发色素沉着的过程，成功使培养物中产生了毛囊。他们的体外毛囊模型增加了对毛囊发育的理解，有助于开发在治疗脱发疾病、动物试验和药物筛选方面的应用。

随着胚胎的发育，皮肤的外层和结缔组织之间会发生相互作用。这些相互作用类似于一个信使系统，触发毛囊形态发生。

在过去几十年里，科学家们利用动物模型探索了与毛囊发育相关的关键机制。然而，由于完全了解这些机制仍然具有挑战性，毛囊形态发生还没有在实验室培养皿中被成功复制。

最近，类器官培养物受到了广泛关注。此次，研究小组通过使用相当低浓度的细胞外基质控制两种类型胚胎细胞产生的结构来制造毛囊器官。细胞外基质将两种胚胎细胞之间的间距从哑铃形调整为核壳形结构。新形成的具有典型特征的毛囊出现在核壳形培养基中。这些核壳形培养基增加了两种类型细胞区域之间的接触面积，以加强促进毛囊生长的机制。

研究小组开发的类器官培养系统几乎以100%的效率生成毛囊和毛干。毛囊类器官产生了具有长毛干的完全成熟的毛囊，培养23天时毛干长度约为3毫米。随着这种生长的发生，研究人员可以在体外监测毛囊的形态发生和头发的色素沉着，并了解参与这一过程的信号通路。

研究人员研究了毛囊类器官用于药物筛选和再生医学的可行性。他们在培养基中加入了一种刺激黑色素细胞的药物，这种药物在产生头发颜色色素的过程中起着关键作用。随着药物的加入，毛发类纤维的色素沉着显著改善了。此外，通过重复的毛发周期实现了有效的毛囊再生。