一夜白头是真的吗?

作者:@科普君XueShu雪树

 

一夜白头是真的吗?背后的科学原理是什么?

人们普遍相信极度压力与头发变白之间存在某种神秘联系,但一直缺乏确凿的机制级证据。
近几年科学家终于用一系列精妙绝伦的实验,首次在细胞和神经递质层面上,确凿地证实了急性压力导致毛发变白,并推翻了此前关于免疫攻击的假说。

在深入这趟微观世界的旅程之前,我们先认识故事的主角——【干细胞和黑色素干细胞】。

干细胞,是人体内一群尚未定型的万能预备役。它们最大的特点是未充分分化,拥有自我复制的能力,以及变成各种专门干活的细胞的无限潜能。而黑色素干细胞,则是这支庞大队伍里专门被派驻到毛囊中、随时准备给新头发上色的一支王牌特种小分队。它们保留着干细胞平时休眠、关键时刻醒来分裂的特性,但潜能范围已缩小。

正是这支小分队的命运,揭开了一夜白头的千古之谜。

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为了更形象更精准地理解这一机制,我们可以将毛囊中的黑色素系统视作一个精密运作的【皇家画院】:

首先是毛囊隆突区,这是画院深处隐蔽且安全的【避风港】。

其次是黑色素干细胞,它们是画院中处于沉睡状态的【元老级画师】。在正常的岁月静好中,画师们极度自律且嗜睡,只在毛发新生的极短时间里醒来,调配出少量颜料,随后便立刻回到避风港继续沉睡,以保证一生中都有源源不断的颜料产出。

而交感神经系统,则是一套绕过常规血液循环邮政系统、直接铺设到避风港门口的战备直达电报网。当机体遭遇巨大的急性压力时,身体并没有通过肾上腺分泌激素来解决毛囊的问题,而是直接通过交感神经电报网,在避风港门口疯狂倾泻去甲肾上腺素——这相当于电报网发出的一级战备动员令。

沉睡的元老画师们表面上带有接收这类电报的专属天线。面对震耳欲聋的战备动员令,画师们惊恐万分,彻底丧失了赖以生存的静息状态。它们不仅被全员强制唤醒,而且陷入了狂热的工作状态,带着所有的颜料和画笔冲出了避风港,向毛囊下方或表皮真皮层异位迁移和分化。

这是一次拔苗助长式的透支。短暂的狂欢过后,避风港内变得空无一人。当旧的头发自然脱落,新的毛发再次萌发时,毛囊绝望地发现,画院里已经没有任何一位元老画师可以调配颜料了。这种干细胞层面的耗竭是不可逆的永久性损伤。

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【知其然,更要知其所以然。】

结论固然重要,【科学家的思维过程】尤其有趣。

科学家的推演逻辑极为严密,如同侦探小说般层层排除干扰项,最终锁定真凶。

研究团队【首先】通过三种独立的压力模型(束缚压力、慢性不可预测压力,以及通过注射树脂毒素引发的痛觉压力)确认了外部刺激确实能在小鼠身上引发白发。其中,急性痛觉压力效果最猛烈,在一个毛发周期内就导致了肉眼可见的白发。在这个过程中,成熟的黑色素细胞没有受损,但黑色素干细胞却在短短几天内神秘消失。

学界曾怀疑,白发是压力导致免疫系统失调,进而攻击了自身毛囊所致。然而,研究人员将缺乏特定免疫细胞的缺陷小鼠置于压力下,它们依然长出了白发。【免疫系统的嫌疑被彻底洗脱】。

此外,压力会引发著名的下丘脑-垂体-肾上腺轴反应,导致血液中压力激素飙升。但令人震惊的是,当科学家通过外科手术直接摘除小鼠的双侧肾上腺后,压力依然让小鼠变白。常规的全身邮政系统在此案中毫无作为,证明有另一条隐秘的通道在直接发号施令。

【既然排除了全身性激素,目光便聚焦到了局部末梢。】解剖学显示,交感神经末梢紧紧缠绕在毛囊隆突区周围。

科学家进行了充分性验证:在没有任何外部压力的情况下,只需在皮下局部注射交感神经的专属递质,局部区域的毛发就会变白。更精妙的是,利用化学遗传学技术,他们只需通过药物人工点亮交感神经的活性,就能眼睁睁看着毛囊里的干细胞随之消失。

随后是必要性验证:如果用神经毒素杀灭交感神经,或者用药物堵住神经末梢释放递质的枪口,即便承受再大的压力,依然能保住一头乌黑亮丽的秀发。

最后是点睛之笔的靶点敲除:为了证明这道动员令是直接下达给画师的,科学家利用基因组编辑技术,精准地单独抹除了黑色素干细胞表面的接收天线。结果,即使外部交感神经警报响彻云霄,失去天线的干细胞充耳不闻,继续安然入睡,白发便不再产生。

这道动员令,确实是直接下达给画师本人的。

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【干细胞是如何消失的?】

通常的猜测是细胞凋亡或DNA损伤。但免疫荧光染色显示,没有任何细胞死亡或DNA断裂的迹象。

真正的悲剧在于静息状态的丧失。通过RNA测序追踪发现,在接受压力刺激的短短12小时内,干细胞内部的细胞周期引擎被强行点火,黑色素合成基因被疯狂激活。在收到压力刺激的24小时后,黑色素干细胞就已经陷入了疯狂的增殖状态,如飞蛾扑火般,逃逸出赖以生存的巢穴。它们并非自杀,而是过劳死——一旦离开巢穴,它们就失去了干细胞的身份,被自然淘汰。

科学家还指出,一夜白头在视觉上是不可能的,因为已长出头皮的头发属于角质蛋白,无法瞬间褪色。但在微观的细胞和神经层面上,【黑色素干细胞的彻底枯竭,只需几十个小时。根部新长出来的头发就会是不可逆转的纯白色。】

既然悲剧的根源是过度清醒和狂热工作,研究团队提出了一个绝妙的逆向干预手段:在施加压力的早期,给毛囊局部涂抹细胞周期抑制剂。这相当于在火警响起时,强行给画师们喂下安眠药,抑制它们的增殖冲动。

结果令人振奋:被强行按在床上休眠的干细胞,成功抵御了动员,保留在了避风港中。当压力过去,依然长出了正常的黑发。这一实验一锤定音地证明:失去静息状态,才是压力导致干细胞耗竭的直接上游原因。

小鼠实验获得了巨大成功,但【这套机制是否适用于人类?】科学家通过人类原代细胞体外实验发现,人类色素细胞在受到刺激时,表现出了与小鼠惊人一致的反应,极度迅速地上调了相同的核心基因。此外,临床病例报告也显示,一些因病接受过局部交感神经切除术的患者,其被切除的那一侧,在自然衰老过程中长出的白发明显少于未手术的另一侧。这些铁证表明,人类同样遵循这一机制。

那为什么在漫长的进化长河中,这套机制会被保留下来?科学家指出,【神经系统与色素细胞之间的这种直接连接,在进化上非常古老,很有好处】。在乌贼、章鱼等头足类动物中,它们复杂的变色伪装系统,就是依靠神经活动直接控制色素细胞来实现,这对于躲避捕食者至关重要。在哺乳动物中,这种低强度的互动本有助于日常微调色素分配。然而,当面临急性超载压力时,这一保命机制便发生了过载,这可能是不得不付出的一种代价。

这项研究还启迪我们思考【精神状态对物质身体的反作用】。交感神经系统的神经网络遍布全身所有器官。既然神经末梢的过度激活可以直接黑色素干细胞,那么当人类遭遇急性超载压力时,遍布我们肠道、肝脏、心脏、骨髓中的其他各种组织干细胞,是否也会经历着类似的过度增殖与耗竭?白发,或许仅仅是这场系统性透支风暴中,唯一能被肉眼察觉的冰山一角。

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科学家研究的虽然是细胞,但透过这一个个细胞的命运,我们似乎看到了一个个人的命运。

干细胞最反直觉的智慧在于:它的活力恰恰体现在克制上。

【好奇心、创造力、对生活的热爱,这些是我们内心最珍贵的干细胞。它们极度依赖发呆无所事事和大脑放空的土壤。】

当你被外界的焦虑、比较和恐吓驱使,为了短期的利益拼命透支自己时,消耗的往往是最底层的生命力。

【干细胞需要驻扎在特定的干细胞巢穴中,人也需要自己的精神避风港。】它可以是一个充满爱的家庭、一项无需与他人比较的纯粹爱好,或者仅仅是一个独处的安静房间。在这个微环境里,我们不需要伪装,不需要扮演社会分化出的复杂角色。

干细胞只在组织需要再生的特定阶段才会被激活。生命是一个个周期组成的。在关键节点,我们需要勇敢地醒来,做出选择并承担责任。但在完成阶段性目标后,最好收敛锋芒,重新蓄力,而不是像无头苍蝇一样永远处于狂热的战备状态。

理解了一夜白头的机制之后,再来看一个我们身边极其普遍的现象,就会有恍然大悟之感——为什么很多人经历了高考的炼狱进入大学以后,会彻底颓废?为什么很多曾经满腔热血的职场打工人,会倦怠躺平?

某种程度上,这其实也是人在疯狂内卷和透支后,本能地试图重新找回丢失的静息状态,进行缓慢而艰难的自我修复。

值得乐观的是,万亿细胞组成的生物体,其可塑性和复原能力,总还是要比一个个的细胞,强大得多,厉害得多。相信即使透支过的你,也有可能再次生机勃勃。

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懂得适度地放空,给自己留出不设目标的时间,不是在浪费生命,而恰恰是在遵从可持续的生命节奏。

真正的活力是一种极具弹性的状态:遇到真正热爱的事物或关键挑战时,能调动全身心的能量去投入;在日常中,又能心安理得地放松、发呆。

“马作的卢飞快,弓如霹雳弦惊。”
愿你有朝一日,
能一马平川一马当先;
也能动若离弦之箭行则张弛有度。

“了却君王天下事,赢得生前身后名。”
愿你拥有远大的前程,
成就一番动人的事业。

也愿你尽可能推迟这一天的到来——
对镜自照,
你惊讶地感叹:
“可怜白发生。”

【参考资料】:

Zhang, B., Ma, S., Rachmin, I., He, M., Baral, P., Choi, S., ... & Hsu, Y. C. (2020). Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. _Nature_, _577_(7792), 676-681.

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作者:Mr李
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来源:TechFM
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