间歇性禁食被发现可能因毛囊干细胞的氧化应激而减缓头发生长,动物实验和初步的人体试验均支持这一发现。最近的研究表明,间歇性禁食可能会通过引发氧化应激和细胞凋亡来减缓头发生长。
间歇性禁食因其对代谢健康的益处而广为人知,但新的研究表明它也可能减缓头发生长——至少在小鼠中是这样。一项于12月13日发表在《细胞》杂志上的研究发现,接受间歇性禁食的小鼠虽然代谢健康有所改善,但头发生长速度却比不限制饮食的小鼠慢。
研究人员还进行了一项小型临床试验,表明人类也可能出现类似效应,但影响程度可能较小。人类的代谢率较低,头发生长周期也与小鼠不同,这可能减轻了禁食对头发生长的影响。
西交大学(位于中国浙江)的干细胞生物学家张兵表示:“我们不想让人们因为间歇性禁食的某些不良影响而放弃这种做法,因为它确实有许多益处——只是人们需要注意它可能带来的一些意外效果。”
除了代谢健康益处外,之前的研究还表明,禁食可以提高与血液、肠道和肌肉组织相关的干细胞的抗压能力,但对于皮肤和头发等外周组织的影响知之甚少。张兵的团队假设禁食也可能对皮肤组织再生有益,即旧细胞和受损细胞被替换的过程。
为了验证这一点,他们研究了被剃毛的小鼠在接受不同间歇性禁食方案后的头发生长情况。一些小鼠按照限时进食(TRF)方案进行喂养,每天有8小时的进食时间和16小时的禁食时间;另一些小鼠则采用隔日进食(ADF)方案。
令人惊讶的是,禁食抑制了头发生长。对照组小鼠在30天内大部分毛发已经重新生长,而间歇性禁食的小鼠即使到了第96天也只有部分毛发重新生长。
研究团队发现,禁食期间,毛囊干细胞(HFSCs)无法应对从使用葡萄糖转向脂肪所产生的氧化应激。HFSCs经历活跃期和休眠期,头发生长依赖这些细胞的活跃。对照组小鼠的HFSCs在剃毛后约20天开始活跃,并持续到毛发完全再生;而间歇性禁食小鼠的HFSCs在长时间禁食期间经历了细胞凋亡(程序性细胞死亡)。
通过基因工程技术,研究团队发现,禁食诱导的细胞凋亡是由靠近毛囊的游离脂肪酸浓度增加引起的,这些脂肪酸导致有害的活性氧物质在HFSCs内积累。游离脂肪酸也导致人类HFSCs在体外实验中发生细胞凋亡。
张兵解释说:“在禁食期间,脂肪组织开始释放游离脂肪酸,这些脂肪酸进入最近激活的HFSCs,但这些干细胞没有足够的机制来利用它们。”
相比之下,负责维持表皮屏障功能的表皮干细胞不受间歇性禁食的影响。主要区别在于表皮干细胞具有更高的抗氧化能力。当研究团队测试抗氧化剂是否能减轻禁食对头发生长的影响时,他们发现局部应用维生素E和通过基因上调抗氧化能力都有助于HFSCs在禁食期间存活。
该团队还进行了一项涉及49名健康年轻人的小型临床试验,以研究禁食是否同样影响人类的头发生长。结果显示,每天禁食18小时的时间限制饮食使头发平均生长速度降低了18%,但鉴于样本量小和研究时间短(10天),仍需更大规模的研究来验证这一效应。
张兵表示:“人类群体非常多样化,因此禁食的效果可能因人而异。小鼠的代谢率远高于人类,因此禁食和代谢转换对小鼠HFSCs的影响更为严重。我们在人类身上看到的影响较为温和——仍然存在细胞凋亡,但许多HFSCs存活下来。因此,头发生长只是稍微慢一些。”
未来,研究人员计划与当地医院合作,研究禁食如何影响皮肤和其他身体系统的其他类型的干细胞。
“我们计划研究这一过程如何影响其他组织的再生活动,”张兵说。“我们还想弄清楚禁食如何影响皮肤伤口愈合,并确定有助于HFSCs存活和促进禁食期间头发生长的代谢物。”
参考文献:“间歇性禁食触发器官间通讯以抑制毛囊再生”,作者:陈汉、刘超、崔诗瑶、夏颖倩、张珂、程瀚潇、彭景宇、余晓玲、李路阳、俞华林、张巨芳、郑聚生和张兵,2024年12月13日,《细胞》杂志。DOI: 10.1016/j.cell.2024.11.004
这项研究得到了中国国家自然科学基金、浙江省重点研发计划、西湖生命科学与生物医学实验室、未来产业研究中心(RCIF)和西湖大学合成生物学与集成生物工程中心的支持。
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