图：HG McSCs具有自我更新能力（来源[2]）

McSC 分化形态方面，研究者发现，在休止期阶段，McSCs显示出未分化的黑色素细胞的紧凑椭圆形或双极形状。然而，它们在早期生长期（生长期II）中显示出显著变化，当转运扩增（TA）细胞出现在HG区室中时，HG 中的所有黑色素细胞都出现树突状外观。在超过90%的HFs中，黑色素细胞在这一阶段都具有树突状形态。

图：在休止期和生长早期的McSCs，标记的区域被放大和重建（来源[2]）

实时成像和单细胞RNA测序结果显示，MCSC 是可移动的，并且需要移动以展示其“变色龙样”特征，在局部微环境信号（例如WNT）刺激下，McSCs再生分化的黑色素细胞向下迁移到毛球（在毛囊下部，是头发的生长点）中，在此处为头发产生黑色素，为头发“上色”。

需要注意的是，当它们位于 HF 的 TA 隔室（生长的 HG 区域）时，它们会显示 TA 表型，然后一旦易位到 HF 的干细胞区室中，就会显示干细胞表型。随着时间的推移，黑色素细胞干细胞（McSCs）与毛囊干细胞（HFSCs）的耐用性存在差异，即McSCs比HFSCs更早耗尽，这导致头发在衰老过程中变白。

长期谱系追踪表明，McSC系统是由恢复的McSCs维持的，而不是由固有地免于可逆变化的保留干细胞维持的。

研究者认为，McSCs在HF的干细胞（WNT - bulge/ORSup）和TA（WNT+HG/bulb）间转移的能力可能使它们能够可逆地获得不同的分化状态。然而，实时成像显示，一些源自HG的McSCs在下一个休止期没有回到HG室，而是留在休止期隆突处。考虑到人类和小鼠中头发变白的高患病率，研究者探究了HG McSCs分布的这种变化是否与衰老有关。

研究者通过采用从出生后21天的小鼠开始，在每个休止期反复脱毛的方法，加速HFs的衰老。果然，研究者检测到HFs中存在显著的McSCs缺失，这在HG的第七个休止期中十分明显。

正如预期的那样，这些小鼠显示出头发变白。值得注意的是，老年HF中的许多McSCs改变了位置，分散到隆突处，而不是在HG室内紧密聚集。并且图像分析显示，老年HF个体间McSCs的距离大于年轻HF个体间McSCs的距离。含有隆突型McSCs的HF百分比从10%增加到50%以上，这种异常的McSC分布可能会影响成熟黑色素细胞的再生。

图：第2和第7次休止期小鼠情况比较（来源[2]）

综上所述，该研究确定了一种新的模型，其中去分化是稳态干细胞维持不可或缺的一部分，并表明调节McSC流动性可能代表一种预防头发变白的新方法。可能在不久的未来，白发变黑不再是困扰大家的难题！

参考文献：

[1]Zhang Y, Birmann BM, Han J, et al. Personal use of permanent hair dyes and cancer risk and mortality in US women：prospective cohort study. BMJ. 2020 Sep 2;370:m2942.

[2] Sun, Q, Lee, W, Hu, H. et al. Dedifferentiation maintains melanocyte stem cells in a dynamic niche. Nature 616, 774–782（2023）.

撰文 |青叶