脱发已成为当今世界范围内普遍存在的问题。研究发现,脱发是由于压力、荷尔蒙失衡、饮食、污染加剧等多种因素以及一些遗传因素造成的。目前,只有米诺地尔和非那雄胺这两种经美国食品药品监督管理局(FDA)批准用于促进头发生长和防止脱发的有效药物。由于米诺地尔和非那雄胺长期使用会产生面部毛发增多、头皮刺激、性功能障碍等副作用,这严重限制了其应用。因此,寻求一种有效的治疗替代品或促进毛发生长的产品至关重要。
硝酸盐是人类饮食中的天然成分。水果和蔬菜,包括甜菜汁、菠菜和芹菜,是硝酸盐的主要来源。硝酸盐可以通过“硝酸盐-亚硝酸盐-一氧化氮”途径不断代谢为一氧化氮和其他生物活性氮氧化物,从而促进硝酸盐的各种生物活性。而一氧化氮在毛发生长的生理学中表现出积极的功能,并起着至关重要的作用。
2024年11月3日,首都医科大学和南方科技大学的研究人员的一项题为“Nitrate Promoting Hair Growth Through Enhancing Wnt/β-catenin and Downregulating TGF-β/Smad/BMP Signaling Pathways in C57BL/6 Mice”的研究以预印本的形式在线发布。本研究通过体内模型评估了硝酸盐对毛发生长的潜在作用及其机制。
此前的研究表明,多种信号通路参与调节毛囊的生长、发育和周期,包括 Wnt/β-catenin、转化生长因子-β/骨形态发生蛋白 (TGF-β/BMP) 和音猬因子 (Shh) 等。针对这些毛发生长调节的多组分信号将是开发治疗脱发的新疗法的合理方法。
本研究中,研究人员用10mM硝酸盐补充剂治疗脱发小鼠模型,并在第 0、7、10、14 和 21 天拍摄小鼠背部皮肤,发现硝酸盐可以显著促进毛发生长,同时增加毛囊数量和真皮厚度。
图1 口服硝酸盐对 C57BL/6 小鼠的毛发生长促进作用(A:脱毛后小鼠背部皮肤照片;B:用分数计算的毛发生长指数图像,C:硝酸盐组小鼠毛发生长显著优于对照组)
图2 硝酸盐加速毛发生长并改变毛囊数量和真皮厚度
进一步证明Wnt3a和β-catenin在硝酸盐治疗组中高表达,而TGF-β1的表达减弱。此外,硝酸盐还增加了生长因子(Fgf,Igf-1和Vegf)的表达水平。
图3 硝酸盐通过激活 Wnt/β-catenin 和抑制 TGF-β 信号通路在毛发生长中发挥作用
本研究数据表明,硝酸盐补充可以通过激活Wnt / β-catenin和抑制TGF-β1 / Smad / BMP信号通路有效加速毛发再生。这些发现为硝酸盐在预防和治疗脱发方面的潜在治疗作用提供了支持。
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参考文献:DOI: 10.1101/2024.11.02.621646