新研究为毛囊再生提供信息思路，胎牛血清助力科研

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在发育早期，上皮-间充质相互作用(epithelial-mesenchymal interaction, EMIs)通过特定的信号通路和转录因子触发各种组织和器官的发育。毛囊的发育也是由EMIs协调的。然而，毛囊是一种微型器官，在出生后不断地动态地进行循环再生。因此，毛囊被作为一种代表性模型来研究复杂发育中EMIs的潜在机制。

在过去的几十年里，EMIs的一些关键机制，包括Wnt信号对毛囊形态发生的影响，已经通过动物模型得到了阐明。

虽然敲除和敲除小鼠模型可以根据体毛的外观识别与毛囊发育相关的关键基因和信号，但由于体内环境拥挤，阐明EMIs的分子机制仍然具有挑战性。

各种组织和器官的体外三维和类器官培养方法最近受到了广泛关注，因为这些体外方法通过近距离的显微镜观察简化了模型系统。

利用分离的胚胎上皮细胞和间充质细胞在培养中重建了毛囊胚(HFG)样聚集体。当HFGs移植到裸鼠皮肤中时，产生了新生毛囊，这表明HFGs具有毛发新生能力。然而，在体外培养中诱导毛发新生仍然具有挑战性，包括成熟毛囊(如真皮乳头和隆起区域)的生成和长毛干的延伸。包括毛囊和皮脂腺在内的皮肤器官在体外使用小鼠多能干细胞通过表皮和真皮层的自组织产生。最近，在培养4到5个月后，人类诱导的多能干细胞被用于产生皮肤类器官和包括毛囊在内的附件。皮肤类器官被证明与发育中的胚胎皮肤相当，并模仿正常的毛囊发育。然而，皮肤类器官培养需要从细胞聚集体表面的外胚层诱导开始的多个分化步骤，时间相对较长，含有出乎意料的分化细胞及其分泌的蛋白质，且仅限于相对较短的毛干长度。

近日，有研究人员报道了一种，通过实验室自制的微孔阵列板中，胚胎背侧上皮细胞和间充质细胞的自组织在体外工程HFG样聚集物的方法。在这种方法中，两种类型的啮齿动物细胞最初形成一个单一的聚集体，两种细胞类型随机分布，随后在3天的培养中空间分离并形成HFG样结构。当移植到裸鼠皮肤中时，HFGs有效地在几周内生成新生毛囊，并代表正常的头发周期。此外，HFGs在体外长期培养可产生毛囊和毛干，但毛囊的出现相当罕见。

相关研究发表在《Scinence Advances》上，文章标题为：“Reprogramming of three-dimensional microenvironments for in vitro hair follicle induction"。

在这项研究中，研究人员证明了几乎所有的HFGs(~100%的HFGs)通过调节与上皮细胞和间充质细胞空间分布相关的EMIs重编程细胞微环境，从而产生毛囊。利用体外毛囊新生模型，研究了早期毛囊形态发生的发育机制和信号通路。此外，利用这种体外毛囊系统，持续监测毛球中黑素小体的产生和运输。该模型为更好地了解毛囊的新生和色素沉着提供了一个平台。利用“类器官"成功实现了体外和体内的毛囊发生和毛发生长，为脱发的机制研究和治疗提供了全新的思路。