研究发现，头发变白可能是身体对抗癌症的自然防御机制。东京大学科学家发现，同一种皮肤干细胞可能导致头发颜色变淡或触发皮肤癌——具体取决于其遭受的损伤类型。该成果揭示了人体微观应激反应如何同时塑造衰老进程与疾病发展。
赋予头发颜色的干细胞
头发颜色源于色素生成细胞（即黑色素细胞），这些细胞由毛囊隆起区域的黑色素干细胞发育而来。随着年龄增长，这些细胞数量通常减少，导致头发变灰或变白。然而，有时这些细胞会持续存在并发生突变，大幅增加黑色素瘤风险——这是一种潜在致命的皮肤癌。
科学家早已知晓黑色素干细胞（McSC）的流失会导致头发变白，但一直困惑为何部分干细胞无害消失而另一些却存活至致命程度。由Emi Nishimura教授和Yasuaki Mohri助理教授领导的研究团队发现，这取决于细胞对损伤的反应及其从邻近细胞接收的化学信号（即“微环境”）。
两种细胞损伤类型
研究人员对小鼠体内的McSC施加两种压力：DNA双链断裂（DSBs）——一种基因组损伤形式——以及紫外线B光或化学物质DMBA等致癌物。当诱导DSBs时，干细胞激活了一种名为“衰老耦合分化”的内置安全机制。
该机制涉及p53–p21信号通路，能阻止缺陷干细胞自我更新。相反，这些细胞转化为色素细胞后最终消失。结果是头发变白，但代价是保护作用——这些受损细胞不再可能癌变。
当加入致癌物后，情况发生转变。尽管存在DNA损伤，致癌物却阻止了McSC数量减少。取而代之的是生存通路启动：由邻近皮肤细胞产生的花生四烯酸代谢通路及KIT配体（KITL）信号分子，促使受损干细胞持续分裂。这种持久性虽有助于维持色素沉着，却使细胞更易转化为黑色素瘤。
观察McSC的命运抉择
通过小鼠长期活体成像，Nishimura团队实时监测了McSC行为。幼年小鼠拥有充足的干细胞储备，可在每个生长周期恢复发色；而年老小鼠的此类细胞大多耗尽，印证了干细胞减少如何加速毛囊衰老。
当对动物施加诱导DSBs的辐射时，McSC数量急剧下降，模拟出早生白发。但在同时接受致癌物处理的小鼠中，辐射本应导致的细胞流失几乎消失——致癌物压制了保护性减少反应。分子分析显示，存活细胞触发了花生四烯酸代谢，且邻近表皮的KITL水平升高。
当系统中移除KITL时，受损McSC消失且头发重现灰白；补充KITL则逆转此现象，证明微环境信号可决定细胞存亡。
单细胞，双命运
研究揭示了引人深思的二元性：同一干细胞群可走向两个方向——耗尽引发可见衰老但防癌，或持续存在保留色素却易患黑色素瘤。Nishimura解释道：“相同干细胞群会根据压力类型和微环境信号，走向截然不同的命运——耗尽或扩增。”
这表明头发变白与黑色素瘤并非独立事件，而是同一生物决策树的并行分支：一支以青春为代价换取安全，另一支以稳定性为代价保存活力。
衰老、保护与风险
尽管白发可能防癌的推论颇具诗意，研究人员警告勿过度简化关联。决定癌症风险的并非发色本身，而是身体清除受损干细胞的机制。这提醒我们，白发等衰老过程实为防御机制而非单纯衰退前兆。
同时，干扰该过程可能适得其反。试图挽救色素生成干细胞虽能保持青丝，却可能无意助长携带危险突变的细胞存活。任何McSC疗法都需在延缓衰老与规避癌症间取得精妙平衡。
该研究提供了描述身体平衡保护与再生的新模型，提出我们所称的“衰老”在某些情况下或是身体避免更糟局面的方式。白发或细胞流失未必是失败，而是自我保护机制的体现——证明身体知晓何时停止再生以规避疾病。
研究的实际应用
这一发现为调控干细胞损伤反应的新疗法打开大门。基于对KITL通路和花生四烯酸代谢在McSC存活中作用的认知，研究人员可设计安全诱导老化组织再生或增强癌症预防的方法。
例如，通过阻断KITL信号清除受损细胞，能在其癌变前将其消灭；或干扰衰老-分化过程，在不降低安全性的情况下延缓可见衰老。
这些成果将为皮肤老化、真皮色素障碍甚至黑色素瘤预防提供更智能的治疗方案，实现美容科学与医学的融合。研究结果已发表于《自然·细胞生物学》期刊。
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