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异槲皮苷可以通过自噬和血管生成促进毛发再生
作者 | 陈访达
曾几何时,脱发还是中年人的“特权”,如今却逐渐成为了年轻人间的“流行病” -- 工作没干几天,头发却跑了几年。熬最深的夜,掉最多的发;用最贵的护发素,兜不住脱发的命运。一边喊着“头可破,发型不能乱”,一边低头看着地板上的“头发同胞”默默叹气。毕竟,人生不易,头发先知。
但是不知道细心的你有没有注意到,那些“保温杯里泡红茶”的前辈们,头发似乎总是比人家茂密一些?
文章发表于《Phyto Medicine》期刊上
浙江大学药学院的一项最新研究可能能给这个现象一个科学的解释。根据他们发布在药物权威杂志《Phyto Medicine》上的文献,他们发现茶叶中的天然小分子 - 异槲皮苷,可能具有通过靶向 AMPK 和 IGF-1R 诱导自噬和血管生成来促进毛发生长的能力。这一发现对于开发未来毛发再生的治疗和临床策略至关重要,可能是拯救你“头发同胞”的好思路!
01.
先来看看“秃头”
到底是怎么个事
毛囊,作为毛发生长的关键器官,在人体中不仅参与了体温调节、免疫反应、血管生成和皮脂分泌等多种生理过程,还在毛发的周期性生长中发挥着重要的作用,其包括生长期的毛发生长、退化期的功能衰退和休止期的暂时休眠。
毛囊的解剖结构
当这一周期因衰老、激素失衡、炎症、自身免疫疾病或化疗等因素紊乱时,就会引发脱发问题。从脱发的类型来分,脱发主要分为雄激素性脱发和斑秃两大类,前者多与遗传和激素变化相关,而后者是一种自身免疫性疾病,表现为免疫系统错误攻击毛囊。
脱发国际分级图,看看你属于哪一种
脱发不仅改变个人形象,还可能导致社交焦虑、抑郁甚至自杀等心理问题,特别是化疗引起的脱发,其心理冲击甚至超过乳房切除的影响。尽管脱发的治疗需求迫切,目前尚无完全有效的毛发再生疗法。因此,系统地了解脱发的发病机制并发现一种治疗这种疾病的新药物至关重要。
02.
从自噬、血管生成到罗布麻叶···
自噬(autophagy)是细胞内的一个重要过程,涉及到细胞的自我清除和回收机制,对于维持皮肤健康和延缓衰老具有关键作用。研究表明,自噬可以通过调节皮肤稳态,促进毛囊进入生长期,从而在动物模型中显著增强毛发的再生能力。
在调节自噬过程中,腺苷 5'-单磷酸活化蛋白激酶(AMPK)扮演着至关重要的角色。AMPK 是一个由三个亚基组成的复合物,它在维持细胞能量稳态方面发挥着核心作用,通过调节细胞能量的供应与需求来促进生理平衡。特别是,AMPK可以通过激活或抑制不同的自噬相关蛋白来调控自噬过程。有研究发现,AMPK能够通过雷帕霉素复合物1(mTORC1)、unc-51样自噬激活激酶1(ULK1)、微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)以及p62等关键自噬相关蛋白来调节自噬,从而影响毛发的生长和再生。因此,AMPK作为自噬的多功能调节因子,对于促进毛发再生具有潜在的靶向作用。
IQ 通过分别靶向 AMPK 和 IGF-1R 以及修饰 AMPK/mTOR/ULK1、IGF-1R/PI3K/AKT 和 VEGF/VEGFR/ANG 信号通路,促进成年和中年大鼠毛发再生
其次,在毛发生长的过程中,血管生成对于为毛囊提供氧气和营养至关重要。胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)会通过启动一系列信号级联反应,促进血管生成,而这一过程与毛发再生密切相关。特别是,PI3K/AKT信号通路在促进表皮和真皮细胞之间有效的通讯中发挥着重要作用,这对于毛囊的生长至关重要。IGF-1R可以通过调节PI3K/AKT的信号传导,进一步强化其在毛发再生中的基础作用。
说了这么多内在机制的部分,接下来就要引入我们今天的主角 - 罗布麻叶了。罗布麻叶(夹竹桃科植物)作为一种传统的中草药,近年来在保健品市场尤其是在北美和东亚地区上得到了广泛关注。罗布麻茶因其镇静、抗衰老等特性,成为流行的膳食补充剂之一。
新疆罗布麻茶:被称为自古以来的“仙草”
而异槲皮苷(IQ)就是罗布麻中最丰富的黄酮醇苷之一,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗糖尿病等多重有益功能。在前期研究中,研究人员已从罗布麻中分离并纯化了这种活性化合物,并进一步探讨了其抗衰老与抗肥胖的作用机制。先前的研究表明,IQ可以通过调控氧化应激、线粒体自噬及AMPK/SREBP-1c/FAS/CD36信号通路发挥其抗衰老作用。因此,针对IQ对毛发生长的影响及其机制的研究,具有重要的应用前景。
03.
异槲皮苷:
加速毛发再生的“秘密武器”
这项研究旨在探索一种新型药物IQ对毛发生长的影响,研究人员采用了小鼠背部皮肤模型,通过局部药物处理来观察毛发生长的变化。首先,他们选择了处于休止期的老鼠,这一阶段毛发处于“休眠”状态。然后,通过去除老鼠的毛发并在治疗后的不同时间点(如0天、7天、14天、21天和28天)进行观察和拍照,来评估毛发生长的情况。为了对比效果,研究中还使用了常见的治疗脱发药物 - 米诺地尔。
研究的一个有趣发现是,无论是IQ处理组还是米诺地尔处理组,都能够在治疗后的第一周内,迅速促进毛发进入生长期,恢复正常的毛发生长周期。皮肤色素沉着的变化也是观察的重要指标之一,IQ和米诺地尔治疗组在第六天就出现了明显的色素沉着,并且随着剂量的增加,皮肤颜色变化更为明显。此外,研究人员还通过测量毛发的密度、长度、毛发生长速度以及毛发的重量等多个指标,定量评估了IQ对毛发生长的影响。结果表明,IQ能够显著促进毛发再生,尤其是在治疗2至4周后,毛发生长效果更为明显。
IQ通过局部治疗诱导大鼠毛发再生的快速发作
不仅如此,IQ还表现出了促进毛囊发育的作用。研究人员通过组织学检查发现,IQ治疗显著增加了毛囊的数量和长度,并且皮肤厚度也有所增加,这可能是毛发再生的一个重要生物学基础。通过对比血管生成的变化,研究人员还发现,IQ可能通过促进血管生成来支持毛发生长。在IQ治疗组中,血管的数量和密度明显增加,而对照组几乎没有血管生成,这进一步支持了IQ在毛发生长过程中的积极作用。为了确保药物的安全性,研究人员进行了皮肤刺激测试,结果显示IQ没有引起明显的水肿、红斑或其他不良反应,说明它对皮肤是安全的。
最后,研究还关注了性别差异对毛发生长的影响。由于男性和女性在毛发生长的生理过程中存在差异,研究人员特别研究了IQ是否能根据性别不同产生不同的效果。结果显示,IQ在雄性和雌性老鼠中均能促进毛发生长,效果相似。这表明,IQ可能是一种适用于不同性别的有效脱发治疗药物。
04.
多面手异槲皮苷:
通过多种机制促进毛囊的再生
研究总结来看,异槲皮苷能通过多重机制促进毛囊再生,主要包括激活AMPK、自噬、IGF-1R/PI3K/AKT信号通路以及血管生成。
AMPK激活与自噬过程:AMPK作为一种关键的能量感应蛋白,能够调节细胞的代谢平衡、炎症反应及自噬过程。IQ可以通过直接与AMPK结合,激活其功能,从而启动自噬。在毛囊的生长周期中,自噬帮助毛囊细胞清除废物和受损组件,为毛发再生提供所需的能量和资源。通过AMPK的激活,IQ能够推动毛囊进入生长期(anagen),从而促进毛发的再生。
IQ 靶向 IGF-1R 调节大鼠皮肤中的 IGF-1R/PI3K/AKT 信号
IGF-1R/PI3K/AKT信号通路的激活:IGF-1(胰岛素样生长因子1)在毛囊生长和毛发分化中发挥着关键作用。IQ通过激活IGF-1受体(IGF-1R),进而启动PI3K/AKT信号通路。这个通路不仅支持毛囊细胞的增殖和存活,还在毛囊微环境中促进血管生成。血管生成为毛囊提供所需的氧气和营养,进而支持毛囊的健康与生长。此外,PI3K/AKT通路还增强了细胞的代谢活动,为毛囊提供更多的生长所需的资源。
促进血管生成:毛囊的生长和再生离不开充足的血液供应,IQ通过激活IGF-1R/PI3K/AKT信号通路刺激新血管的生成。这不仅为毛囊提供了丰富的氧气和营养,还增强了毛囊的存活和生长能力。血管生成的增加是毛发生长过程中的一个关键因素,确保毛囊能够获得充分的支持以维持健康和正常功能。
IQ 靶向大鼠皮肤中的 AMPK,以促进自噬,以及 IQ 对毛囊细胞增殖的影响
ULK1和mTOR信号通路的调节:IQ不仅能促进AMPK的激活,还能通过激活ULK1,进一步启动自噬过程。ULK1是自噬的核心调控因子,参与细胞对外部压力的反应。在毛囊中,ULK1通过激活自噬去清理毛囊细胞内的垃圾、废物以及受损组件,为毛囊的再生提供清洁环境,支持其进入活跃的生长期。此外,IQ还通过调节mTOR(靶向雷帕霉素复合物)信号通路来平衡细胞的生长与自噬,确保毛囊能够在适当的时机进入再生周期。
与VEGF信号通路的关联:IQ还可能通过激活VEGF(血管内皮生长因子)信号通路进一步促进血管生成。VEGF是一种重要的血管生成因子,能够刺激毛囊周围血管的形成,为毛发提供必需的营养支持。通过调节VEGF信号通路,IQ能够加强毛囊的血液供应,进一步促进毛发生长。
04.
总结与展望
展望未来,异槲皮苷作为潜在的毛发再生治疗药物,具有广阔的应用前景。随着对其作用机制的进一步研究,IQ可能不仅成为治疗脱发的新选择,还有望在抗衰老等领域发挥重要作用。
未来,基于异槲皮苷的治疗方案可以结合基因组学和生物标志物研究,提供个性化治疗,最大化疗效。此外,IQ与现有脱发治疗药物如米诺地尔、非那雄胺等的联合应用,可能增强疗效,而结合激光疗法或干细胞治疗等新兴技术,则有望进一步改善毛发再生效果。为提高其在皮肤的吸收效率,未来可能会开发新型药物传递系统,如纳米颗粒或微针贴片,增强其治疗效果。
在临床应用方面,更多的临床试验将评估IQ的长期安全性与疗效,推动其广泛应用。随着跨学科合作的加深,IQ的研究进展有望加速,为全球脱发患者提供更加个性化和综合的治疗方案!
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