特别报道
中华医学会-欧莱雅中国人健康皮肤/毛发研究项目成果总结——头皮和毛发篇
中华皮肤科杂志, 2022,55(4) : 353-356. DOI: 10.35541/cjd.20210750
摘要

中华医学会和欧莱雅集团在2003—2018年间联合启动了"中国人健康皮肤/毛发研究项目",该项目在助力提高中国皮肤科医生科研能力的同时,获得了大量宝贵的基于中国人群样本的临床和基础研究成果,并以期刊论文、会议报告等形式多次参与国内和国际学术交流。本文作者通过整理项目资料和已发表文献,对头皮和毛发相关研究项目的主要成果做一总结。

引用本文: Michèle Verschoore, 牛悦青, Stéphane Commo, 等.  中华医学会-欧莱雅中国人健康皮肤/毛发研究项目成果总结——头皮和毛发篇 [J] . 中华皮肤科杂志, 2022, 55(4) : 353-356. DOI: 10.35541/cjd.20210750.
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毛发的功能包括防御外界有害因素、形成独特的感知觉特征及其赋予的美容和社会学意义。考虑到世界范围内毛发的人种多样性以及影响毛发生长和外观的各种环境和社会学因素,在中国本土开展针对中国人群的头皮和毛发的研究具有重要意义。

中华医学会和欧莱雅集团在2003年联合启动了"中国人健康皮肤/毛发研究项目",旨在深入了解中国人健康皮肤和毛发的特点,为促进中国人皮肤和毛发健康夯实理论基础。2003—2018年15年间,在中华医学会和科技评审部的支持下,由中国、法国两国专家组成的科学评审委员会对来自全国30个省和直辖市的644项申报课题进行评估,最终对其中150项课题实施资助,累计金额达881. 7万元。相应的研究成果以论文发表、会议报告等形式参与国内和国际学术交流。本文总结头皮和毛发相关研究项目的主要成果。

一、头皮和毛发的临床研究

1980年代以前,针对健康头皮和毛发的临床研究主要在西方国家,而在亚洲人群中进行的研究较少。对于中西方人群头皮和毛发的差异,当时广泛认可的观点是亚洲人的毛发比高加索人的更粗,且毛发随年龄增长而变白和脱落的趋势不及高加索人明显。但这些观点还需要通过皮肤科医生的临床观察和客观测量数据来加以证实。

1.毛发形态和理化特性相关研究:

杨勤萍团队[1]对41例汉族青年的毛发样本进行分析发现,毛发横截面的形态接近圆形且面积较大,吸水径向膨胀率较高,氨基酸组成相对恒定,具有较强的拉伸力学性能。另一项研究[2]对42例汉族青年的毛发样本进行分析发现,毛发的断裂强度和断裂伸长率在干态时显著高于湿态,结晶度、取向度越高的毛发样品,其断裂强度和断裂伸长率越高,具有更强的力学性能。

上述研究初步探索了中国人群的毛发形态和理化特性参数。毛发的力学性能受到其横截面积、椭圆率、曲率等因素的影响,因此在不同族群之间差异很大。已有研究显示,非洲人比高加索人的毛发更容易断裂,而在亚洲人和高加索人之间则没有明显差别[3]。此外,不同的环境因素、护理和造型习惯也会对个体毛发产生显著影响。因此,在特定的遗传、环境和行为习惯的背景下研究人群毛发的形态和理化特性,对于毛发疾病的治疗和健康毛发的日常护理具有重要意义。

2.毛发生长特征相关研究:

杨勤萍团队[4]通过对31例中国成年男性健康志愿者的剃发部位进行微距照相和图像分析,初步获得中国成年男性的毛发密度、生长速度和直径的平均数据。比较头皮的不同部位发现,毛发密度在顶部显著高于颞部,毛发生长速度在颞部显著高于顶部。冯华团队[5]比较28例中国健康孕期女性和22例健康非孕期女性的毛发生长特征发现,孕14周时颞部毛发密度、孕36周时顶部和颞部毛发密度较非孕期对照组均显著增加,并且毛发密度的增加与孕周呈正相关。

上述研究初步探索了中国人群的毛发生长参数。一项在5大洲24个族群中进行的对比研究显示,与高加索人和非洲人相比,中国人的毛发更粗,生长速度更快,而毛发密度则介于二者之间[6]。孕期是研究女性激素对毛发生长作用的良好模型。中国健康孕期女性的毛发密度随孕周进展而增加,推测可能与孕期的雌、孕激素分泌增多引起生长期毛囊比例增加有关[5]

3.脱发流行病学和临床特征相关研究:

杨勤萍团队[7]分析2002—2005年880例男性雄激素性脱发(AGA)门诊患者的临床特征,发现患者年龄(29.5 ± 7.1)岁,最常见的分级为Norwood Ⅲ vertex和Ⅳ。另一项研究[8]对上海市某社区7 056例志愿者(男3 519例,女3 537例)调查发现,AGA在男性和女性中的患病率分别为19.9%和3.1%,男性最常见的分级是Norwood Ⅲ vertex,而女性最常见的是Ludwig Ⅰ。范卫新团队[9]对2005—2006年门诊收集的507例脱发患者和106例浅表真菌感染患者采用皮肤病生活质量指数和流调中心抑郁量表问卷调查发现,脱发组生活质量影响和抑郁程度增加均显著高于浅表真菌感染组,且二者呈正相关;脱发对< 25岁患者生活质量的影响较≥ 35岁患者更加显著。

上述研究对中国人群AGA的流行程度和临床特征进行了初步探索。结合同期文献报道发现,50岁以下中国男性AGA患病率与韩国男性相近且低于高加索男性[10],而60岁以上与高加索男性相近[11]。上述研究中AGA患者平均就诊年龄近30岁,且首诊时AGA分级已达Norwood Ⅲ~Ⅳ,反映了当时患者对AGA的认知水平还比较低。此外,脱发对年轻患者的生活质量和抑郁程度的影响较年长患者更加显著。上述研究结果尚不能代表全国的情况,但仍为我们了解中国人群AGA的特点、重视患者教育和心理疏导的必要性提供了依据。

二、头皮和毛发的基础研究

探索毛囊结构、生长发育和色素形成的生物学基础,对于揭示毛发疾病的发生、制定相应的防治策略具有重要的价值。在基金项目的支持下,中国研究者们围绕毛发基础科学中的热点问题进行了探索,取得很多具有重要学术价值和良好临床转化潜能的研究成果。

1.毛囊干细胞相关研究:

张汝芝团队[12]观察到胎儿头皮毛囊中CD34主要表达于毛囊隆突区,部分表达于毛球、皮脂腺和表皮,占毛囊细胞总数的8.54% ~ 13.04%。研究者推测,毛囊干细胞和/或其子代细胞的定位在毛发周期的不同阶段具有差异。雷铁池团队[13]发现,毛囊隆突区干细胞与毛球干细胞的基因表达特征明显不同。细胞角蛋白15(K15)和K19阳性干细胞位于靠近外毛根鞘的立毛肌附着点处,并被立毛肌包围形成独特的微环境。这些干细胞在胎儿头皮中的数量明显高于成人,推测可能与胚胎期的毛囊发育有关。万苗坚团队[14]对15例男性AGA患者和3例健康对照的头皮样本研究发现,K15阳性细胞中增殖细胞核抗原阳性率由高至低依次为健康对照、枕部非脱发区、脱发交界区、脱发区。推测毛囊干细胞的增殖活性下降可能参与AGA的发病机制。

上述研究初步探讨了毛囊干细胞的定位和基因表达特征。国外研究显示,毛囊存在两种独立的干细胞群:一种随着毛发周期发生活化、增殖、分化,参与形成新的毛干[15];另一种处于休眠状态,仅在毛囊损伤时发生活化,参与毛囊的修复和重建[16]。基于中国人群的研究结果支持以上结论,即在毛囊中存在不同定位和表达特征的毛囊干细胞,同时提示毛囊干细胞异常在AGA发病机制中的潜在作用。

2.毛囊黑素细胞相关研究:

张汝芝团队[17]在胎儿头皮的外毛根鞘隆突区观察到NKI/beteb阳性,同时HMB-45、酪氨酸酶和酪氨酸酶相关蛋白1阴性细胞,体外培养符合早期毛囊黑素细胞形态特点。另一项研究[18]进一步观察了HMB-45和NKI/beteb的表达,提示胎儿头皮毛囊内存在不同成熟状态的黑素细胞。应用体外培养的人毛囊黑素细胞证实,3种人工合成的寡核苷酸可以使酪氨酸酶活性增加,同时伴随黑素细胞形态的显著改变:胞体增大,黑素化明显,树突增多[19]

上述研究从毛囊黑素细胞定位和体外培养的角度加深了对其生物学特征的了解。毛囊黑素细胞位于毛球基底部,其功能发生着与毛发周期一致的周期性变化[20]。已有研究显示,在毛发变白的自然过程中,外毛根鞘中的黑素母细胞和毛球中的黑素细胞逐渐发生耗竭[21]。开展中国人毛囊黑素细胞相关研究、建立其体外功效评价模型,为色素障碍性疾病的机制研究和临床治疗奠定基础。

3.毛乳头细胞相关研究:

杨希川团队[22]观察体外培养的人毛乳头细胞的特征发现,凝集性生长状态下线粒体数量较多,分布在整个胞质内,在粗面内质网附近集中;线粒体外形较不规则,嵴较发达,膜电位较高,提示具有诱导毛囊形成能力的人毛乳头细胞在能量消耗、细胞代谢及蛋白质合成功能方面更为活跃。程波团队[23]观察健康人头皮样本在毛发周期不同阶段的表达发现,层粘连蛋白和纤连蛋白在毛乳头的表达呈周期性变化,休止期的层粘连蛋白在基底膜的表达比退行期更为明显,提示细胞外基质蛋白可能参与毛发周期的调节。高顺强团队[24,25]在体外传代培养的人毛乳头细胞中发现,干细胞因子和胰岛素样生长因子1能够显著促进毛乳头细胞的增殖,它们的表达随着传代而减弱,提示多种生长因子参与毛发生长的调节,这些生长因子表达下降可能与毛乳头细胞的凝集性生长状态的改变有关。

上述研究初步探讨了体外培养的人毛乳头细胞的生物学特征以及参与毛发周期调节的相关因素。毛乳头细胞在特定的体外培养条件下可呈现凝集性生长的特征,并且不会随着细胞传代而消失[26]。体外研究发现,三维的培养环境是诱导毛囊新生的必要条件,可能与细胞外基质合成、生长因子分泌和细胞间信号传导有关[27]。上述研究为揭示毛乳头细胞在毛囊发育、毛发生长和毛囊周期过程中的调控机制提供了有价值的线索。

4.病理机制相关研究:

万苗坚团队[28]在10例男性AGA患者和3例健康对照头皮样本中发现,毛囊隆突和漏斗部雄激素受体(AR)表达由强至弱依次为脱发区、脱发交界区、枕部非脱发区、健康对照,提示毛囊隆突和漏斗部AR表达异常可能参与AGA的发病机制。杨勤萍团队[29]分析101例华东地区汉族男性AGA患者和104例健康对照的头皮样本发现,AR基因GGC重复序列和CAG/GGC重复序列多态性与汉族男性AGA有关,而5α还原酶基因多态性与汉族男性AGA无关。冯华团队[30]分析了131例中国健康绝经期女性的雌激素受体β基因多态性发现,顶部和颞部白发率与雌激素受体β基因RsaⅠ酶切多态性显著相关,提示雌激素受体β基因多态性可能与绝经后女性白发的发生有关。

上述研究从基因多态性的角度补充了基于中国人群的数据,证实了关于AGA发病的遗传学机制。已有研究显示,高加索人AR基因多态性与AGA有关[31],5α还原酶基因多态性与AGA之间相关性在不同人群中的研究结论不尽一致[32,33,34]。此外,上述研究还提示,绝经对中国健康女性毛发的影响存在一定的遗传学基础和复杂应答,其具体机制仍有待进一步研究。

5.药理学相关研究:

许成蓉团队[35]评价拉坦前列素对体外培养的人毛囊的作用发现,低浓度拉坦前列素可促进毛发生长,而高浓度时则抑制毛发生长。进一步研究[36]发现,在合适的浓度范围内,拉坦前列素能上调肝细胞生长因子的表达,同时下调转化生长因子β的表达,从而延长毛囊的生长期。高顺强团队[37]评价复方甘草酸苷和地塞米松对体外培养的人毛乳头细胞的作用发现,二者在一定浓度范围内能促进毛乳头细胞增殖,并且随浓度升高,作用逐渐增强,推测二者除了具有抗炎和免疫调节的作用之外,还可能促进毛乳头细胞的增殖活性。范卫新团队[38]评价了咖啡因对体外培养的人毛囊和毛乳头细胞的作用发现,咖啡因能促进毛囊生长和毛乳头细胞增殖,并抑制其凋亡,促进血管内皮生长因子、成纤维细胞生长因子、AR和5α还原酶的表达,从而促进毛发生长。

上述研究通过体外培养的毛囊/毛乳头细胞评价拉坦前列素、糖皮质激素、复方甘草酸苷、咖啡因这些活性物质在促进毛发生长方面的作用机制,在临床上可能具有更加广阔的治疗/辅助治疗脱发的应用前景。

综上,"中华医学会-欧莱雅中国人健康皮肤/毛发研究项目"在助力提高中国皮肤科医生科研能力的同时,在头皮和毛发研究方面获得了宝贵的临床和基础研究成果。在临床研究方面,初步获得了中国人毛发生理数据和脱发临床资料,加深了对中国人脱发的流行程度和临床特征的认识。在基础研究方面,开展了一系列针对毛囊细胞的组织学和生物学机制研究,为揭示毛囊的生长发育、色素代谢和毛发周期调节,以及建立脱发和色素障碍性疾病的体外研究模型打下基础;此外,这些研究还从基因多态性角度探索了脱发的遗传学机制,并应用体外模型评价了活性物质促进毛发生长的转化应用前景。这些基于中国人群头皮和毛发样本的研究成果对于头皮和毛发美容科学的发展起到了推动作用,也为化妆品研发和应用提供了重要参考。进一步的研究方向包括扩大样本量和应用最新的检测技术和方法以获得针对中国人群头皮和毛发的更加全面和深刻的临床、生理和生物学信息。

这项与中华医学会长达15年的战略合作体现了欧莱雅集团对于"地缘化妆品科学(geocosmetics)"的长期坚守和实践——只有通过与中国皮肤科医生加深合作,获得对中国人群健康皮肤/毛发的准确认识,才能有针对性地制定相应的预防保健和化妆品研发策略,更好地推动中国人皮肤/毛发健康和美丽事业的发展。

科学评审委员会名单(排名不分先后):马圣清、王家璧、冯信忠、朱学骏、刘玮、陈洪铎、张学军、张建中、陆前进、李利、郑敏、项蕾红、王宝玺、徐文严、高兴华、崔勇、赖维、廖康煌、虞瑞尧、陆洪光、杨蓉娅、范卫新、高天文、郝飞、程波、雷铁池、郑捷、章星琪、潘小川、COMMO Stéphane、LECLAIRE Jacques、RAINER Schmidt、SAINT-LEGER Didier、VERSCHOORE Michèle、BRUNO Bernard、甄雅贤、蔡臻子、DE LACHARRIERE Olivier、STEEL Andrew

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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