壓力山大導致一夜白頭?Nature:都怪交感神經太活躍
2022-01-08由 一線科普 發表于 漁業
交感神經是什麼意思
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一線科普(yixiankepu)
在電視劇或小說中,我們經常能夠看到主人公在受到嚴重的心理打擊之後,竟然在短短一晚上就變成了滿頭白髮,那麼,這種現象是否存在科學道理呢?
2020年1月22日
,來自
美國哈佛大學
的研究人員在國際頂尖期刊《Nature》線上發表了一篇名為“Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells”的研究論文,文章的中文譯名是《
交感神經的過度活化導致黑素細胞幹細胞的耗竭
》。
在論文中,透過對小鼠進行若干研究,作者發現,
交感神經系統在壓力應激下會變得高度活躍,並導致黑素細胞幹細胞的耗竭,從而引起一夜白頭!
黑素細胞幹細胞群
眾所周知,壓力會導致身體組織產生各種變化(甚至頭髮變白),然而,頭髮變白是否因為外界壓力?以及這種變化是否發生在幹細胞水平上呢?
歷史文獻表明,通常來說,毛囊的發育涉及到三個關鍵時期,即:
生長期(Ana)
、
衰退期(Cata)
和
休止期(Telo)
,實際上,毛囊就是在這三個時期之間一直迴圈,如下圖所示。
然而,這個迴圈過程包含兩個幹細胞群,其中一個是
上皮組織的毛囊幹細胞(HFSCs)
,另外一個是來自
交感神經的黑素細胞幹細胞(MeSCs)
,其中,HFSC的啟用會產生新毛囊,MeSCs的啟用則能產生分化的黑素細胞,從而生成黑色素輸送到毛囊細胞中,於是,毛囊根部開始生長出黑色頭髮。
導致白髮的壓力不分來源
為了檢驗心理或生理應激是否能促進頭髮變白,研究人員對小鼠進行三種壓力源實驗,即:
束縛壓力(Restraint)
、
長期壓力(CUS)
和
傷害壓力(Nociception)
,其中,傷害壓力是透過注射樹脂毒素(RTX)實現,實驗現象表明,
相比於傷害壓力,束縛壓力和長期壓力能夠造成更嚴重的頭髮變白現象,
如下圖所示。(看來長期的壓力更有傷害力!)
另外,研究人員發現,
不管壓力的形式如何,所有壓力都可能導致頭髮早白
,其中,樹脂毒素(RTX)透過啟用傷害性感覺神經元,從而誘導小鼠產生傷害感受,這種傷害感受對頭髮變白的影響是最強和最快的,所以樹脂毒素(RTX)被作為主要壓力源,如下圖所示。
去甲腎上腺素的關鍵作用
許多學者已經發現,心理或生理上的壓力能夠觸發腎上腺釋放壓力激素進入血液,據此,研究人員在小鼠血液中又檢測到了皮質酮和去甲腎上腺素的增加,其中,皮質酮是齧齒動物中的主要應激激素,相當於人的皮質醇,如下圖所示。
上述結果表明,
所有壓力源都會導致血液中皮質酮和去甲腎上腺素水平的升高
,研究人員提取並純化出了MeSCs受體(GR)和去甲腎上腺素受體(ADRB2),隨後,當透過飼餵增加皮質酮水平時,未觀察到小鼠毛髮顏色的變化,這表明皮質酮不是壓力誘導的MeSCs喪失的主要驅動力。
然後,在注射RTX後,研究人員在黑素細胞中並未觀察到ADRB2的明顯誘導,在從MeSC中剔除ADRB2後,白髮不再發生。這些現象都表明,由MeSCs表達的ADRB2對於壓力誘導白髮而言至關重要,簡而言之,
去甲腎上腺素透過MeSCs上的ADRB2訊號介導來應激誘導白髮產生。
交感神經系統的高度活化
作者指出,去甲腎上腺素的替代來源是交感神經系統,在壓力下,交感神經系統被啟用,並透過分泌去甲腎上腺素來誘導戰鬥或逃跑,如下圖a所示,面板中的交感神經在MeSCs隆起部位終止,實驗結果也表明,
交感神經系統在痛覺誘發的應激後會變得高度活化。
接下來,研究團隊切除了小鼠的交感神經,結果發現,注入RTX後不再引起頭髮變白,如下圖c所示,這表明交感神經在壓力誘導的頭髮變白過程中扮演了十分重要的角色,那麼,在沒有外界壓力的情況,交感神經的啟用會不會導致白髮呢?
進一步的實驗結果表明,即使在沒有應激源的情況下,交感神經的啟用也足以驅動MeSCs的喪失,從而產生白髮。
最後,作者指出,靜止是許多成體幹細胞的關鍵特徵,為了檢驗壓力是否會改變MeSCs的靜止狀態,研究人員將RTX注射到進入生長期的小鼠中,結果發現,在注射RTX的24小時內,MeSCs開始顯著增殖,如下圖b所示,然而,在成熟的黑素細胞中卻未觀察到增殖或凋亡的變化,因此,
這些現象表明壓力會迫使MeSCs進入快速異常增殖狀態,但不會影響成熟的黑素細胞。
看來,
為了避免早生華髮,在日常工作和學習中,我們儘量不要給自己太大的壓力,尤其是那些長期潛伏的壓力!
參考文獻
https://www。nature。com/articles/s41586-020-1935-3