一项研究表明，人类的头发并非像人们长期认为的那样是从根部被挤出来的。相反，科学家发现，毛囊内一个隐藏的移动细胞网络产生的力能够将头发向上拉。这一发现挑战了几十年来生物教科书中的解释，并有望影响关于脱发及头发再生的研究。近日，相关研究成果发表于《自然-通讯》。
研究人员用先进的3D活体成像技术，对实验室培育的人类毛囊单个细胞进行了观察，发现外根鞘，即包裹毛干的一层组织中的细胞，在产生向上拉力的同时竟然会沿着螺旋路径向下移动。
论文作者、英国伦敦玛丽女王大学的Inês Sequeira表示：“我们的研究结果揭示了头发毛囊内部的运作机制。几十年来，人们一直认为头发是由毛球中不断分裂的细胞挤出来的。但我们发现，情况恰恰相反：头发实际是由周围的组织向上拉出来的，就像有一台微型马达似的。”
为了进一步探究这一机制，科学家阻断了毛囊内的细胞分裂。他们预计，如果分裂的细胞负责推动头发向上生长，那么一旦分裂停止，头发就会停止生长。出乎意料的是，毛囊依然在以几乎相同的速度催生毛发。
然而，当研究人员干扰肌动蛋白（一种负责细胞收缩与运动的蛋白质）的功能后，头发的生长速度急剧下降，降幅超过了80%。计算机模拟印证了这一发现，表明若要达到观察到的毛发生长速度，毛囊外层组织协调运动产生的这种拉力是必不可少的。
论文第一作者、法国欧莱雅公司研究团队的Nicolas Tissot指出：“我们采用了一种新颖的成像技术，能够实现实时3D延时显微成像。虽然静态图像呈现的是孤立的瞬间快照，但3D延时显微成像技术对于揭示毛囊内部复杂的生物学过程是不可或缺的。它能够揭示关键的细胞动力学特征、迁移模式及细胞分裂率。这些信息仅凭离散的观测数据是无法推断出来的。这一技术使我们能够对毛囊局部产生的力进行建模分析。”
论文作者、欧莱雅公司的Thomas Bornschl?觟gl补充道：“这一发现表明，头发的生长并非由细胞分裂所驱动，而是由毛囊的‘外根鞘’积极地将头发向上拉。”这一关于毛囊功能的全新认知，有望为毛发疾病研究、新型药物筛选与测试，以及组织工程学和再生医学的进一步发展创造机会。
尽管这些实验是在实验室培养的毛囊上进行的，但为毛发生物学及再生医学提供了新见解。研究人员指出，理解毛囊内部的物理作用力，有助于科学家设计出能够针对毛囊机械与生化环境的治疗方案。此外，新的成像技术有望使科学家在活毛囊上测试潜在的药物及疗法。
这项研究凸显了生物物理学在现代生物学领域日益扩大的影响。它展示了微观层面的微小机械力如何塑造人体结构的生长与行为。（王铄）
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41467-025-65143-x
一项研究表明，人类的头发并非像人们长期认为的那样是从根部被挤出来的。相反，科学家发现，毛囊内一个隐藏的移动细胞网络产生的力能够将头发向上拉。这一发现挑战了几十年来生物教科书中的解释，并有望影响关于脱发及头发再生的研究。近日，相关研究成果发表于《自然-通讯》。
研究人员用先进的3D活体成像技术，对实验室培育的人类毛囊单个细胞进行了观察，发现外根鞘，即包裹毛干的一层组织中的细胞，在产生向上拉力的同时竟然会沿着螺旋路径向下移动。
论文作者、英国伦敦玛丽女王大学的Inês Sequeira表示：“我们的研究结果揭示了头发毛囊内部的运作机制。几十年来，人们一直认为头发是由毛球中不断分裂的细胞挤出来的。但我们发现，情况恰恰相反：头发实际是由周围的组织向上拉出来的，就像有一台微型马达似的。”
为了进一步探究这一机制，科学家阻断了毛囊内的细胞分裂。他们预计，如果分裂的细胞负责推动头发向上生长，那么一旦分裂停止，头发就会停止生长。出乎意料的是，毛囊依然在以几乎相同的速度催生毛发。
然而，当研究人员干扰肌动蛋白（一种负责细胞收缩与运动的蛋白质）的功能后，头发的生长速度急剧下降，降幅超过了80%。计算机模拟印证了这一发现，表明若要达到观察到的毛发生长速度，毛囊外层组织协调运动产生的这种拉力是必不可少的。
论文第一作者、法国欧莱雅公司研究团队的Nicolas Tissot指出：“我们采用了一种新颖的成像技术，能够实现实时3D延时显微成像。虽然静态图像呈现的是孤立的瞬间快照，但3D延时显微成像技术对于揭示毛囊内部复杂的生物学过程是不可或缺的。它能够揭示关键的细胞动力学特征、迁移模式及细胞分裂率。这些信息仅凭离散的观测数据是无法推断出来的。这一技术使我们能够对毛囊局部产生的力进行建模分析。”
论文作者、欧莱雅公司的Thomas Bornschl?觟gl补充道：“这一发现表明，头发的生长并非由细胞分裂所驱动，而是由毛囊的‘外根鞘’积极地将头发向上拉。”这一关于毛囊功能的全新认知，有望为毛发疾病研究、新型药物筛选与测试，以及组织工程学和再生医学的进一步发展创造机会。
尽管这些实验是在实验室培养的毛囊上进行的，但为毛发生物学及再生医学提供了新见解。研究人员指出，理解毛囊内部的物理作用力，有助于科学家设计出能够针对毛囊机械与生化环境的治疗方案。此外，新的成像技术有望使科学家在活毛囊上测试潜在的药物及疗法。
这项研究凸显了生物物理学在现代生物学领域日益扩大的影响。它展示了微观层面的微小机械力如何塑造人体结构的生长与行为。（王铄）
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https://doi.org/10.1038/s41467-025-65143-x
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