逆轉認知！科學家發(fā)現(xiàn)白發(fā)竟是身體的抗癌保護機制

致癌性應激會拮抗頭發(fā)變白和毛囊干細胞（McSC，Melanocyte Stem Cell 的縮寫）耗竭

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在人類與疾病抗爭的漫長歷史中，白發(fā)常被視為歲月流逝的印記。然而，一項發(fā)表于《Nature Cell Biology》的突破性研究顛覆了這一認知——頭發(fā)變白實則是人體啟動的一種抗癌保護機制。日本東京大學的研究團隊，通過十年追蹤發(fā)現(xiàn)：環(huán)境暴露組（exposome）對毛囊干細胞（McSCs）的損傷，竟在細胞命運層面編織出"衰老"與"癌癥"的雙重命運網絡。

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研究團隊利用活體細胞命運追蹤技術，首次揭示了毛囊干細胞應對不同環(huán)境壓力的精密調控機制。當遭遇電離輻射或化療藥物等DNA損傷因子時，黑色素細胞干細胞（McSCs）會啟動名為"衰老分化耦聯(lián)"（seno-differentiation）的程序：這些受損干細胞在進入細胞周期后，同步激活p53-p21信號通路，既停止自我更新，又異常分化為色素細胞。這種看似"自殺"的細胞命運選擇，實則通過清除高危突變細胞，有效遏制了黑色素瘤的發(fā)生。

就像精密的生物安全閥，當干細胞檢測到DNA雙鏈斷裂時，它們選擇自我犧牲來阻止癌癥發(fā)生。研究人員在老年小鼠模型中觀察到，每根白發(fā)的產生都伴隨著約200個高突變風險干細胞的清除。這種進化保留的機制，恰是"干細胞理論"（stem cell theory of aging）的關鍵證據(jù)。

但環(huán)境致癌物卻演化出截然不同的策略。研究顯示，7,12-二甲苯蒽（DMBA）等化學致癌物通過激活花生四烯酸（AA）代謝通路，使McSCs繞過衰老程序。更驚人的是，這些致癌物還能誘導毛囊干細胞微環(huán)境（niche）分泌KIT配體（KITL），不僅維持干細胞自我更新，更促使它們遷移至表皮形成"癌前克隆"。在實驗中，接受DMBA處理的小鼠，其毛囊干細胞的自我更新能力提升3.2倍，而對照組因輻射損傷導致的干細胞耗竭現(xiàn)象被完全逆轉。

這種"環(huán)境暴露組-干細胞命運"的雙向調控，在衰老進程中呈現(xiàn)動態(tài)博弈。單細胞測序數(shù)據(jù)顯示，24月齡（相當于人類70歲）小鼠的毛囊微環(huán)境中，KITL、內皮素-1（Edn1）等干細胞維持因子的表達水平下降57%-68%。這種生理性信號衰退，導致老年個體更易出現(xiàn)白發(fā)，卻意外增強了抗癌屏障。研究團隊通過構建K14-Kitl轉基因小鼠驗證：當強制表達KITL時，老年小鼠的毛囊干細胞存活率提升40%，但黑色素瘤發(fā)生率同步上升3倍。

在黑色素瘤發(fā)生機制研究中，科學家發(fā)現(xiàn)了令人震撼的"干細胞命運戰(zhàn)場"：攜帶BRAFV600E突變的McSCs，在輻射損傷后仍能維持28%的存活率，而對照組存活率僅為5%。這種致癌突變通過劫持MITF信號通路，使干細胞獲得"免疫豁免"特權。研究團隊在人體高慢性日光損傷型黑色素瘤樣本中，檢測到病變周圍表皮的KITL表達水平是正常皮膚的4.6倍，證實了動物模型的發(fā)現(xiàn)。

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這項研究改寫了我們對衰老與癌癥關系的認知。過去認為隨機發(fā)生的基因突變累積導致癌癥，但新證據(jù)顯示：環(huán)境暴露組通過精確調控干細胞命運，主導著"衰老表型"與"腫瘤發(fā)生"的此消彼長。研究還揭示了令人深思的臨床悖論——近年來流行的"清除衰老細胞"（senolytics）療法，在動物實驗中反而增加了黑色素瘤風險1.8倍，因為破壞了自然的干細胞清除機制。

每個白發(fā)毛囊都是被清除的潛在腫瘤克隆，這解釋了為何老年人白發(fā)區(qū)域極少發(fā)生黑色素瘤，而新發(fā)黑色素瘤多出現(xiàn)在色素保留區(qū)域。研究團隊正在開發(fā)基于KITL信號檢測的早期癌癥篩查技術，未來或許通過分析毛囊干細胞的代謝特征，就能預警皮膚癌風險。

這項突破為抗衰老與抗癌治療提供了全新思路。當科學家在實驗室通過調控AA代謝逆轉McSC衰老時，不僅恢復了毛發(fā)色素，更將干細胞突變負荷降低了40%。或許在不久的將來，我們既能延緩白發(fā)產生，又能筑牢抗癌防線——在歲月流逝中守護生命的雙重尊嚴。

參考

Mohri, Y., Nie, J., Morinaga, H. et al. Antagonistic stem cell fates under stress govern decisions between hair greying and melanoma. Nat Cell Biol (2025). https://doi.org/10.1038/s41556-025-01769-9