当地韶光6月3日，美国哈佛大学医学院等机构在学术期刊《自然》刊文先容人造皮肤领域的新打破——利用人类多能干细胞培养出可以长出毛发的皮肤类器官。

《自然》论文

《自然》特殊约请美国宾夕法尼亚大学医学院皮肤科Leo L. Wang博士与皮肤科主任George Cotsarelis教授就这一成果撰写了新闻与不雅观点文章。

两人评价称，这一成果使人们离“产生无限量的毛囊更进了一步”，这些毛囊可以“移植到头发稀疏或无发人的头皮上”。
“此外，如果这一方法运用于临床，那些有伤口、疤痕和遗传性皮肤病的人将有机会得到革命性的治疗。
”

George Cotsarelis在接管澎湃新闻（www.thepaper.cn）采访时表示，他相信这篇论文是办理脱发问题和头发移植的一个主要步骤。

“作者证明，类器官（人造皮肤）可以移植到免疫毛病小鼠体内且成长出头发（human hair）。
这表明它们终极可以移植到人类头皮上。
”利用免疫毛病小鼠是为了确保移植物不会被小鼠的免疫系统排斥。

d.免疫功能不全的裸鼠接管皮肤器官移植38天后。
两个移植部位均可见着色头发（虚线框中）。
个中一个移植部位（右侧，星号表示）有14个毛囊。
皮肤类器官培养历时178天。

小鼠背部长出人类毛发

科学家对皮肤组织工程的研究始于1975年。
当时，一项具有里程碑意义的研究创造，角质形成细胞可以从皮肤表层分离并在体外培养。
大约10年后，从烧伤患者身上分离出的角质形成细胞开始用于皮肤移植，以挽救生命。

为使皮肤组织工程更进一步，移植皮肤必须包含更多正常皮肤的组成部分，例如毛囊、玄色素细胞、汗腺、神经、肌肉、脂肪、免疫细胞和表皮细胞等。

上述美国哈佛大学医学院等机构的研究便聚焦于此。

哈佛医学院耳鼻喉科助理教授Karl Koehler、研究助理Jiyoon Lee和同事报告的类器官培养系统在仔细优化成长条件后，能够利用人类多能干细胞天生皮肤类器官。

体外皮肤培养过程

他们利用人类多能干细胞培养的皮肤类器官在培养4-5个月后，形成了多层皮肤组织，包含毛囊、皮脂腺和神经回路。
将其移植到免疫功能不全的小鼠的背上皮肤后，55%的移植物上都长出了2-5毫米的毛发。
这表明，该类器官能够与小鼠表皮领悟，形成含人类毛发的皮肤。

论文作者创造，他们的类器官在基因表达上具有下巴、脸颊和耳朵皮肤的特色。
其他各类迹象表明，这些类器官实际上可能仿照头皮皮肤；通过改变细胞成长的培养条件，也可以定制化地天生具有不同身体部位特色的皮肤。

70天进入生发阶段

皮肤是一种繁芜的多层器官，参与体温调节、体液坚持、触觉及疼痛感知等各种过程。
重修皮肤及其干系构造是生物医学界长期以来的重大寻衅之一。

Cotsarelis表示，一样平常来说，在体外天生组织具有相称的寻衅性，由于细胞没有在正常的环境中成长。
“头发和皮肤在精确的三维环境中通过折衷旗子暗记分子的过程形成。
人工实现这一点是很有寻衅性的，但是作者能够在他们的类器官中仿照个中的许多过程。
”

论文详细先容了皮肤类器官的培养过程。
Karl Koehler和同事在干细胞中添加了成长因子，利用骨形态发生蛋白4（BMP4）和转化成长因子-β（TGF-β）的抑制剂来勾引表皮形成。
接下来，他们对细胞施以成长因子FGF2和骨形态发生蛋白（BMP）的抑制剂，以勾引颅神经嵴细胞的形成，从而产生真皮。

细胞被放置在球体中成长。
70多天后，毛囊开始涌现，终极产生毛发。
个中大多数毛发都是由玄色素细胞染色而成，玄色素细胞也由颅神经嵴细胞发育而来。
随后，与毛囊干系的皮脂腺、神经及其受体、肌肉和脂肪组织开始天生，终极形成了非常完全的皮肤。

成长效率等问题待解

Karl Koehler等人的研究展现了人造皮肤在伤口愈合、防止疤痕以及头发移植方面的潜力。
但Leo L. Wang认为，在真正运用于临床之前，这项研究还有几个问题须要办理。

例如，头发的成长效率和重复性如何？如果用于移植，终极形成毛囊须要多少细胞？

Cotsarelis对澎湃新闻表示，上述人造皮肤短缺免疫细胞，而且目前还没有证据表明它成长出的毛发可以像人的头发一样循环成长。

他还提到，在实验室研究中，人造皮肤植入小鼠前须要准备140天，这可能会阻碍它的治疗潜力。
在现实中，烧伤患者的皮肤移植手术等不了这么永劫光。

“只管有这些声明，Lee和同事的研究是朝着‘治愈’人类秃顶迈出的主要一步，并为其他更大的治疗可能性铺平了道路。
”“这项事情具有巨大的临床转化潜力，我们相信这个希望终将成为现实。
”