最新研究对长期以来关于头发生长机制的传统认知提出了新的解释。过去几十年里，人们普遍认为头发是由毛囊底部不断分裂的细胞“向上推”而形成的。然而，科学家们通过先进的三维实时成像技术发现，头发的生长过程可能并非单纯依靠细胞分裂产生的推力，而是依赖于毛囊内部一种协调的细胞运动网络所产生的向上拉力。这一发现不仅挑战了教科书中的经典模型，也为脱发研究和头发再生领域提供了新的思路。
该研究由欧莱雅研究与创新团队与伦敦玛丽女王大学的研究人员共同完成。研究人员利用先进的3D延时显微成像技术，对实验室中培养的活体人类毛囊进行实时观察，成功追踪了单个细胞在毛囊结构中的动态行为。研究结果显示，包裹在发干周围的外根鞘细胞沿着螺旋路径向下移动，而这些细胞所在区域同时也是产生向上拉力的关键位置。这种复杂而有序的细胞运动，构成了毛发形成过程中一个精细的“动力系统”。
为了验证这一机制，研究团队进行了干预实验。他们首先阻断了毛囊内负责细胞分裂的过程。如果传统理论成立，即毛发主要依靠分裂细胞推动，那么在细胞分裂被抑制后，头发生长应当明显减缓甚至停止。然而实验结果显示，毛囊的生长速度几乎没有发生显著变化，这说明细胞分裂并非唯一的驱动因素。
随后，研究人员进一步干扰了细胞内的肌动蛋白功能。肌动蛋白是一种关键蛋白质，参与细胞的收缩和运动过程。实验结果表明，当肌动蛋白的功能受到影响后，毛发生长速度大幅下降，减少幅度超过80%。这一现象得到了计算机模拟的支持，模拟结果显示，毛囊外层细胞的协调运动所产生的机械拉力，是维持正常毛发生长所必需的重要力量。
研究团队还采用了一种新型的三维实时延时显微技术。与传统静态显微图像只能提供单一时间点的观察不同，这种方法可以连续记录细胞在三维空间中的动态变化，使研究人员能够更全面地理解毛囊内部复杂的生物过程。通过这种方式，科学家得以观察细胞迁移路径、运动节律以及分裂速率等关键参数，从而更准确地模拟毛囊内部自然产生的物理力量。
研究人员指出，这项成果意味着头发生长机制需要重新审视。头发的形成并不是简单地由底部细胞不断增殖所推动，而是由毛囊外围组织的协同运动所产生的机械拉力共同完成。这种理解上的转变，可能对未来毛发疾病的研究、新药物的开发以及组织工程和再生医学领域产生深远影响。通过更深入地理解毛囊内部的机械环境和生物化学环境，科学家或许能够设计出更有针对性的治疗方案，改善脱发问题。
尽管本次实验是在实验室环境中培养的人类毛囊上进行的，但其研究成果为理解头发生物学提供了重要线索，也展示了先进成像技术在生命科学研究中的巨大潜力。该研究同时凸显了生物物理学在现代生物学中的重要作用，说明微观层面的机械力量在人体结构的形成与维持中扮演着关键角色。这种跨学科的研究方法，为探索人体组织的生长机制提供了新的视角，也为未来相关领域的发展奠定了基础。
来源：sciencedaily（编译 / 整理：olaola）
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