毛囊干细胞(Hair Follicle Stem Cells,HFSCs)是指存在于毛发生长周期中最基础的干细胞群体,具有自我更新和再生的特性。HFSCs代谢特征与其在毛发周期转化中的作用密切相关。毛囊干细胞的能量代谢、脂质代谢等方面的调控机制日益受到关注,可通过对其代谢调节实现对毛囊的生长和再生。
毛发生长周期包括生长期、退行期和休止期。生长期是指毛发快速生长和发育的过程,这一时期,毛囊活性高、代谢旺盛、细胞增生快、供能需求大。退行期是指毛囊的退化过程,此时毛囊退化,数量减少,代谢水平也明显下降。休止期则是指毛囊进入休眠状态,细胞代谢相对较低。
在毛发生长周期转化过程中,HFSCs的能量代谢和代谢产物的积累对于HFSCs的活力和功能具有至关重要的影响。HFSCs代谢通路主要包括[1]糖酵解代谢和三羧酸循环(TCA);[2]阿尔伯特-拉塔德(AL)路径;[3]脂质酸氧化酶(SLO)途径。
HFSCs能量代谢可通过糖酵解产生ATP,帮助减轻细胞内氧化应激、调节干细胞归巢和增殖。研究发现,糖酵解/三羧酸循环引物(glycolysis/TCA shuttle)在HFSCs中的表达水平的变化可能是毛发生长周期转移中细胞代谢活性变化的直接指示器 [2]。同时,非氧化代谢技术在保护细胞不受过度硫化氢(H2S)诱导的氧化损伤方面也起到了至关重要的作用。这些研究表明,适当地调节HFSCs的能量代谢有潜力成为诱导其增殖和毛囊再生的治疗策略。
AL途径代表了HFSCs进一步氧化代谢的途径,也是控制HFSCs能量代谢和应激反应的重要机制之一。AL途径产生的代谢物对于调节毛囊干细胞增殖和溶解身份结构有重要作用[3]。因此,AL途径在HFSCs调节内环境秩序、均衡代谢物积累和平衡电子传递等方面具有重要作用。
HFSCs具备重组脂肪分化的能力,在其代谢细胞和外周组织中具有重要作用。SLO途径则是帮助调节HFSCs脂质代谢并确保其正常功能的重要机制之一 [4] 。
HFSCs脂质代谢与整个毛发生长周期相关,因为在生长期中所需的能量是血管相继引入细胞中,构成了生长循环。然而,如果能量最终不能被有效地利用,就会导致氧化应激和代谢紊乱。通过正确增加SLO途径级,可以帮助HFSCs处于健康状态,保持其干细胞性质,促进毛囊生长和再生。
HFSCs的代谢特性与毛发生长周期转化中的作用密切相关。这些代谢途径的进一步研究有望旨在探索治疗各种毛发失调的新策略,从而使毛体外观更加完美和健康。