壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

你有否在狂趕論文的深夜落幕時揣測這場狂飆突進耗費的頭髮數量?你是否思量過白髮魔女練霓裳一夜青絲成白髮的科學原理?你可曾暢想過一個沒有脫髮擾攘的烏托邦?


如同Tony老師們經常對顧客們說的,頭髮,代表了個人形象,而在社畜文化欣欣向榮的當下,脫髮和白髮所代表的,也許更多。雖然總體來說,脫髮的主要原因還是在於遺傳,蔡明老師口中的“爹禿禿一窩”雖是戲謔,卻也相當能反映客觀事實。不過作為高貴的人類,我們非常樂於探索與脫髮相關的後天環境因素——譬如,其中壓力因素的影響,在今天被大家探討得最熱鬧。然而,壓力與白髮和脫髮的研究中,究竟有哪些是實錘,哪些尚不清楚,本文將為您介紹。


撰文 | 嗶普星人

責編 | 黃宇翔 小賽


脫髮,壓力的多米諾


環境壓力刺激下丘腦,下丘腦分泌CRH(促腎上腺皮質激素釋放激素),CRH傳遞信號給腺垂體,腺垂體就分泌ACTH(促腎上腺皮質激素),ACTH一路直抵腎上腺皮質,後者接受命令,開始分泌皮質醇。皮質醇對於人體的血骨肉皮以及精氣神的維持至關重要,如果環境壓力過大導致血液當中的皮質醇水平過高,便如同碰到了第一塊多米諾骨牌,什麼高血壓糖尿病,月經不調陽痿不舉,情緒失控甚至精神變態,都可能隨之而來。

壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

HPA軸壓力模型

以上這條以下丘腦-垂體-腎上腺為主幹道的人體應激線路——HPA軸(Hypothalamus-Pituitary-Adrenal axis,簡稱HPA axis)於上世紀50年代成為主流理論,且沿用至今。而在三四十年代發現皮質醇,之後又發展完善HPA軸理論的菲利普·肖瓦特·亨奇、愛德華·卡爾文·肯德爾以及塔德烏什·賴希施泰因三人,也因此斬獲1950年的諾貝爾生理學或醫學獎。


時至今日,壓力脫髮的分子機制依然留有不少疑難點,不過該領域的科學家們在經過大量實驗後,基於經典的HPA軸模型,給出了一個相對統一且合理的理論解釋[3]。翻成大白話差不多是這樣的:


人體脊椎當中的背根神經節含有這麼兩種物質:其一名為“物質-P”,英文喚作substance P,是一種神經肽;其二簡稱CGRP,中文全名叫“降鈣素基因相關肽”。它倆與皮質醇存在著某種不乾不淨的關係——

如果人體皮質醇水平正常,那什麼都好說;一旦它含量過高,物質-P和CGRP就很可能立馬嗅到狂躁的氣息,然後變得不安分,試圖與同樣因皮質醇含量過高而騷動不安的腎上腺素與去甲腎上腺素一起,參與到策反工作中。

策反誰呢?皮膚處的一大堆細胞和激素。

前文提及的CRH和ACTH激素並非下丘腦與腺垂體的專屬,皮膚裡也有它倆的可愛身影;假使物質-P等一干策反人員的操作成功了,那麼包括CRH和ACTH在內的大量皮膚處的激素都會陷入紊亂。與此同時,那裡的肥大細胞(mast cell)也會被迫進行脫顆粒(degranulation)。

肥大細胞含特定的胞質顆粒,裡頭有炎症介質。所謂的脫顆粒就是指這些炎症介質釋放到胞外區域的過程。此過程的結果自然便是皮膚髮生炎症。該炎症的名字叫神經性炎症(neurogenic inflammation),它會不留情面地開啟辣手摧“發”之旅——如果發炎處皮膚是一片人類頭皮的話。


壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

當前關於壓力脫髮機制的主流理論模型

最開始證實這套壓力脫髮理論的生命體當然是實驗室裡的小鼠。來自柏林洪堡大學的佩特拉·阿克(Petra Arck)等人於2001年通過實驗發現:


小鼠置於一種齧齒動物驅蟲裝置(rodent repellant device)發出的聲波中,(頻率300 Hz,間隔15 s每次),其皮膚毛囊裡的凋亡細胞數量明顯增加;


肥大細胞的脫顆粒以及隨之而來的炎症也明顯增加。


不過,通過對物質-P的人為調控,這些壓力反應是可以得到緩解的。


此後的近20年時間裡,不斷有新實驗印證並充實著阿克的發現。另外,大量相關性研究的證據(包括在阿克實驗之前及之後進行的)也使壓力脫髮的理論體系足夠完善。


2017年,來自意大利熱那亞大學的阿爾弗雷多·雷博拉(Alfredo Rebora)做了項很奇特的研究。研究對象是一個50歲的頭髮尚存的高加索男人(高加索人種到了中年,每兩個男人裡就有一個存在雄激素性脫髮問題),研究方式是統計他在31個月當中的頭髮脫落情況。


最後的結果顯示:每當患者承受較大的精神壓力,他的脫髮量就會增加;歲月靜好時,脫髮量就少了。


沙特國王大學的加達·本·塞夫(Ghada A Bin Saif)於2018年針對529名醫學生展開過一項調研:評估他們的壓力狀態與脫髮情況。最終發現承受更大精神壓力的學生以下5項指標更為糟糕:脫髮數量,頭皮屑,頭皮瘙癢,頭皮疣目,以及拔毛症(trichotillomania,一種拔毛的病態衝動)。


而就在最近的中國,雖然我們沒有找到相關的醫學研究數據,學生中的脫髮卻時常成為熱議的話題,比如下面這條:


壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

近期的熱門微博截圖

那個幹掉了黑髮的“殺手”


與禿頭的科學解釋比起來,對於白毛女一樣的壓力白髮,相關研究明顯要更充分一些。


此前大多數研究者推定壓力導致的皮質酮分泌過量——一種與皮質醇類似的物質,或是自身免疫反應。不過今年一項刊載於《自然》(Nature)的研究推翻了這一主流觀點,論文作者是來自哈佛大學的許雅捷團隊。


他們對實驗小鼠的皮質酮生成信號通路進行了抑制,接著施以環境壓力,結果發現無法正常分泌皮質酮的小鼠依然在壓力下產生了灰白色毛髮——這就等於告訴我們皮質酮並非毛囊黑素幹細胞消逝的誘因。


按照類似的套路,自身免疫反應這個可能也被排除了。


最終,去甲腎上腺素成了那個幹掉黑素幹細胞的殺手。研究團隊發現,黑素幹細胞會表達出β2-腎上腺素受體(β2 adrenergic receptor, β2AR),而能β2AR可以對去甲腎上腺素做出特定反應——如果它缺失了,壓力引起的毛髮白化就能被阻斷。


不過,具備這種能力的去甲腎上腺素只能由交感神經系統(sympathetic nerve system, SNS)產生,腎上腺裡分泌的不好使。


交感神經系統的一個重要職責是緊張性支配。機體面對緊急、高壓情況,勢必要做出戰鬥或逃跑的選擇,無論選擇什麼,後面的一系列動作都仰仗SNS的緊急調配工作。


研究人員通過不給小鼠施加環境壓力,卻過度激活其SNS的方式,確定其與白髮間的聯繫,最後發現來自SNS神經末梢的去甲腎上腺素含量增加會導致黑素幹細胞的消解,從而生髮灰白毛髮;而日常生活中的動物交感神經勢必會因為環境壓力而過度分泌去甲腎上腺素。就此,這項研究也基本給出了靠譜的壓力-白髮理論模型。


壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

毛囊處黑素幹細胞在壓力下的變化機制

另一個關鍵的補充信息是:小鼠某個身體區域的毛髮灰白化程度,與該處交感神經的支配水平相關。頸部的激素分泌有多旺盛,那裡就可以有多白;臀部的交感神經有多佛系,那裡就能有多黑長直。一切都遵循“多勞多白,少勞少白”的原則。


那這些消逝的黑素幹細胞去了哪裡呢?許雅捷團隊通過熒光蛋白標記追蹤,發現黑素幹細胞在高壓或高水平去甲腎上腺素的刺激下,會大大加強增殖和分化活動;這些活動促使它們離開毛囊膨脹處,留下一片蒼白。


為進一步驗證此過程,他們人為抑制黑素幹細胞的增殖,然後對小鼠施以壓力,結果發現壓力不會再誘發黑素幹細胞的增殖、分化和遷移。


要拯救你的頭髮,也許可以試試受涼


雖然壓力與脫髮的研究看上去不如壓力與白髮的研究更深入,它卻可能更具實用性。


壓力會折損你頭髮的數量與色澤,寒冷卻有望以頭冷換取頭禿。最近一項刊載於《細胞》(Cell )的研究指出:寒冷不僅帶來了雞皮疙瘩,也以雞皮疙瘩的形式刺激了小鼠的毛囊幹細胞成功長毛。


具體過程是這樣的:


小鼠皮膚處的交感神經與立毛肌有著“千絲萬縷”的關係——前者如絲帶如藤蔓,一圈圈一層層纏繞後者,神經與肌肉,就此形成了一個特殊的微環境,像極了愛情。這種關係帶來的後果就是,當立毛肌因寒冷而變硬,依附其上的交感神經也會因此興奮,開始分泌去甲腎上腺素。

壓力是怎樣導致脫髮和白髮的?

毛囊幹細胞、立毛肌、交感神經之間的微環境

這個過程似乎有點像前文的白髮研究,但二者天差地別:白髮研究裡的小鼠交感神經位於其脊椎,所分泌的去甲腎上腺素長途奔襲皮膚處的毛囊,最終的結果就是逼迫黑素幹細胞離開。但這項研究裡的交感神經分佈於皮膚處,且與毛囊幹細胞直接相連,它所分泌的去甲腎上腺素會激活前者,而激活狀態下的毛囊幹細胞會不斷增殖,轉化為毛髮。


論文作者尤莉亞·施瓦茲(Yulia Shwartz)等人將一組小鼠置於5攝氏度的寒冷環境中。小鼠們在2個小時後開始起雞皮疙瘩;隨著時間推移,它們的交感神經也進入了持續興奮的狀態,去甲腎上腺素的分泌量明顯增加,激活的毛囊幹細胞提前進入再生階段。2周後,這些雞皮小鼠相比30度溫暖環境下的對照組小鼠,毛髮明顯更濃密。


施瓦茲表示:“通過此項研究我們看到,機體應對外界環境的溫度變化,會產生兩層反應:以雞皮疙瘩的形式在短時間內調節體溫,通過調動交感神經的活動促進毛髮生長用以抵禦長時間的寒冷。”


參考資料:

1.https://www.mastattack.org/2016/06/the-effects-of-cortisol-on-mast-cells-cortisol-and-hpa-axis-part-1-of-3/

2.https://military.wikia.org/wiki/Philip_Showalter_Hench

3.Neural mechanisms of hair growth control. J. Invest. Dermatol. Symp. Proc. 1997.

4.Indications for a 'brain-hair follicle axis (BHA)': inhibition of keratinocyte proliferation and up-regulation of keratinocyte apoptosis in telogen hair follicles by stress and substance P. FASEB J. 2001.

5.Chronic restraint stress inhibits hair growth via substance P mediated by reactive oxygen species in mice. PLoS One. 2013.

6.Acute stress-induced changes in follicular dermal papilla cells and mobilization of mast cells: Implications for hair growth. Annals of Dermatology. 2016.

7.Intermittent chronic telogen effluvium. Skin Appendage Disord. 2017.

8.Association of psychological stress with skin symptoms among medical students. Saudi Med J. 2018.

9.Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature. 2020.

10.Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells. Cell. 2020.


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