果壳|哈佛科学家做了一项起鸡皮疙瘩的研究……

▎药明康德内容团队编辑
我们为什么会起鸡皮疙瘩？如果你好奇过这个问题，和你一样好奇的还有达尔文。达尔文在关于人类演化的著作中，也曾思考过鸡皮疙瘩。他注意到，动物竖起毛发、羽毛或棘刺来调节体温、求偶或攻击，有助于提高生存优势。但是对于人类来说，汗毛直竖似乎已经没有什么好处了，为什么在演化中一直得以保存？
最近，一项发表在顶尖学术期刊《细胞》上的新研究找到了答案。哈佛大学的许雅捷教授与其合作者发现，那些制造鸡皮疙瘩的细胞们原来另有一项重要的功能：推动毛发的生长。
说起鸡皮疙瘩的产生过程，人们早已了解这需要毛囊周围的神经和小块肌肉相互配合：寒冷或其他外界刺激，触发交感神经发出信号，然后竖毛肌通过收缩，使毛囊中的毛发竖起。
但是，当研究人员使用高分辨率的电子显微镜检查小鼠的皮肤时，发现交感神经不仅与竖毛肌连接，还与毛囊干细胞形成了联系。更确切的说，神经纤维像丝带一样缠绕在毛囊干细胞周围，而竖毛肌则充当了“支架” 。
“通常来说，神经元通过突触结构调节可兴奋的细胞，比如其他神经元或是肌肉。但我们很惊讶地发现，它们与上皮干细胞形成了类似突触的结构，这并不是神经元的典型靶标。 ”许雅捷教授说。

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▲围绕着毛囊干细胞，神经和肌肉形成了一个微环境：交感神经分泌神经递质支配毛囊，竖毛肌则支撑着交感神经丨参考资料[1]
进一步分析显示，这些交感神经通过分泌去甲肾上腺素，调节着毛囊干细胞的活化，从而对毛发进入生长期有着重要影响。在成年小鼠的毛发生长周期，毛囊干细胞会在激活状态和休止状态之间切换：激活状态下，促进细胞增殖，转化为毛发；休止期间，停止生长的发丝慢慢从毛囊脱离，于是我们看到毛发不断经历脱落与生长。
考虑到在寒冷的刺激下，交感神经会变得更活跃，产生更多的去甲肾上腺素，这是不是意味着，寒冷不光可以让皮肤起鸡皮疙瘩，还能通过刺激毛囊干细胞促进长毛？
为了检验这个想法，研究小组设计了一组实验，让一些小鼠生活在5度的寒冷环境中。短短2个小时，小鼠出现了典型的“起鸡皮”反应，毛发竖立起来，说明它们皮肤毛囊周围的交感神经和竖毛肌有着正常的配合。随着时间推移，可以看到交感神经持续激活，产生了更多的去甲肾上腺素，导致毛囊干细胞被更快激活，提前进入再生阶段。果然，到了2周的时候，相比生活在30度温暖环境中的小鼠，长时间的寒冷刺激让小鼠更快地长出了毛发。
【果壳|哈佛科学家做了一项起鸡皮疙瘩的研究……】

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▲短时间暴露于寒冷使小鼠毛发竖立；连续2周暴露于寒冷的小鼠，后背上更快地长出了新的毛发丨参考资料[1]
“我们可以看到，应对外界环境的温度变化，这里有两层反应：起鸡皮疙瘩（竖毛）是在短时间内提供缓解的快速方式，但是寒冷如果持续，这种机制能让干细胞知道，是时候再长出一层新的毛发了。 ”这项研究的第一作者Yulia Shwartz博士概括道。
当然啦，大家也知道，在另一些情况下，即便再寒冷，我们的毛囊干细胞也无动于衷，不知道怎么长出新的毛发，那就是另一个令人头冷的故事了……
参考资料：
[1] Yulia Shwartz et al., (2020) Cell Types Promoting Goosebumps Form a Niche to Regulate Hair Follicle Stem Cells. Cell. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.06.031 分页标题
[2] The real reason behind goosebumps. Retrieved July 21, 2020 from https://medicalxpress.com/news/2020-07-real-goosebumps.html
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