微針在雄激素性脫發(fā)治療中的研究進(jìn)展

張凡，楊一諾

（1.北京積水潭醫(yī)院毛發(fā)醫(yī)學(xué)研究中心 皮膚性病科，北京，100035；2.北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部，臨床醫(yī)學(xué)院，北京，100191）

1 介 紹

雄激素性脫發(fā)（AGA）是雄激素介導(dǎo)的以進(jìn)行性毛囊微小化、毛發(fā)生長期縮短為特點(diǎn)的脫發(fā)，是男性最常見的脫發(fā)類型。循環(huán)中包括二氫睪酮（DHT）在內(nèi)的雄激素通過真皮毛乳頭的毛細(xì)血管進(jìn)入毛囊，與毛乳頭細(xì)胞內(nèi)的雄激素受體結(jié)合，抑制Wnt、Stat3和Shh，上調(diào)Dickkopf相關(guān)蛋白1和BMP41。Dkk-1是Wnt通路的有效抑制劑[2]。BMP4蛋白通過激活DKK通路抑制毛囊生長[3]。

目前研究最廣泛的治療措施是局部應(yīng)用米諾地爾和口服非那雄胺，盡管部分患者毛發(fā)再生的效果顯著，但仍有部分患者僅僅是減緩了脫發(fā)進(jìn)程[4]。微針作為一種微創(chuàng)設(shè)備，可破壞皮膚的角質(zhì)層，造成暫時性、含水的空洞，促進(jìn)藥物分子進(jìn)入表皮[5]。許多研究表明，微針可促進(jìn)毛發(fā)生長，增強(qiáng)局部療法的滲透性，是雄激素性脫發(fā)的一項(xiàng)安全有效的輔助療法[1,6-20]。

2 微針的作用機(jī)制

2.1 調(diào)節(jié)毛發(fā)生長周期

毛囊周期分為3個階段：生長期、退行期和休止期；生長期即毛囊的生長階段；退行期以毛囊的退行及退化為特點(diǎn)；休止期是毛囊的靜息階段，這一階段會形成杵狀發(fā)并最終脫落[21]（見圖1）。

圖1 （改編自文獻(xiàn)[21]）毛囊的發(fā)育及周期

毛發(fā)生長的可能機(jī)制有二，一是調(diào)節(jié)毛發(fā)周期，二是形成新生毛囊[22]。微針治療不足以造成全層厚度的傷口，有研究認(rèn)為其通過微創(chuàng)傷刺激Wnt/β-catenin通路來促進(jìn)毛發(fā)生長[15,23]。Kim等人24發(fā)現(xiàn)反復(fù)微針刺激可誘導(dǎo)小鼠模型的毛發(fā)生長，誘導(dǎo)Wnt3a、β-catenin、VEGF、Wnt10b的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)增加，而Wnt/β-catenin信號通路和VEGF均可誘導(dǎo)生長期，因此，微針治療中的毛發(fā)生長更可能是調(diào)節(jié)毛發(fā)周期的作用而非新生毛囊再生所致。

大量分子信號作用于正常毛發(fā)周期的各個階段。休止期毛囊向生長期的轉(zhuǎn)變與 Wnt/β-catenin/Lef1、Sonic Hedgehog (Shh) 和STAT3通路的激活以及骨形態(tài)發(fā)生蛋白 (BMP) 信號傳導(dǎo)的下調(diào)有關(guān)[1,3,25,26]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)β-catenin在毛囊生長期高度表達(dá)，此階段為毛囊形成和生長的起始[21,27-31]。

毛囊在休止期的維持有賴于靜息毛囊干細(xì)胞的BMP信號增高[32,33]。毛發(fā)周期從休止期進(jìn)入再生階段需要逆轉(zhuǎn)BMP介導(dǎo)的靜息狀態(tài)并通過Wnt信號激活上皮分化程序[3,33-36]。由于在休止期晚期真皮毛乳頭表達(dá)BMP抑制劑（Noggin、Bambi、TGFβ2、Sostdc1），毛發(fā)基質(zhì)內(nèi)的BMP信號缺失[35-38]。一旦解除BMP的抑制作用，通過持續(xù)與真皮毛乳頭接觸可穩(wěn)定核β-catenin，從而激活毛發(fā)基質(zhì)細(xì)胞，促使其轉(zhuǎn)變?yōu)樵鲋车亩虝簲U(kuò)增細(xì)胞[35,39-43]。

SHH參與毛囊的形態(tài)發(fā)生和晚期分化，在胚胎毛發(fā)發(fā)育以及成人毛囊正常周期中發(fā)揮重要作用，并提示生長期的誘導(dǎo)[44]。隆突區(qū)的毛囊干細(xì)胞可感知毛發(fā)基質(zhì)來源的SHH，從而完成自我更新并形成外毛根鞘[45,46]。SHH也指導(dǎo)真皮毛乳頭通過分泌FGF7和10來促進(jìn)毛發(fā)基質(zhì)的增生和分化[35,45]。

Wnt通路被認(rèn)為是毛囊形態(tài)發(fā)生過程中的主要調(diào)節(jié)因子，其通過EDA/EDAR/NF-κB信號傳導(dǎo)，NF-κB調(diào)節(jié)Wnt通路，并通過上調(diào)SHH配體的表達(dá)發(fā)揮信號介質(zhì)的作用[15,47]。Notch信號決定干細(xì)胞命運(yùn)，可抑制TGF-β，激活Kit配體，若Notch信號缺失，則隆突區(qū)的干細(xì)胞子代可分化為毛囊，但無法維持，有研究發(fā)現(xiàn)隆突區(qū)的干細(xì)胞需要Notch通路阻止其遷移并分化為毛囊間表皮[48]。真皮Wnt 通路促進(jìn)表皮 Notch表達(dá)的上調(diào)。這些通路的失調(diào)會導(dǎo)致某些異常，在某些情況下甚至?xí)?dǎo)致腫瘤生長[47]。

真皮毛乳頭（DP）是各種毛發(fā)生長相關(guān)基因的表達(dá)位點(diǎn)，也是雄激素介導(dǎo)事件的主要目標(biāo)1。各種研究已經(jīng)證明了Wnt蛋白和傷口生長因子在刺激真皮毛乳頭相關(guān)干細(xì)胞方面的潛在重要性[49]。不同類型的Wnt在毛囊形態(tài)發(fā)生和再生中起不同作用[50]（見圖2）。

圖2 （改編自文獻(xiàn)[50]）不同類型Wnt 在毛囊形態(tài)發(fā)生和再生中的不同作用

STAT3通過調(diào)節(jié)包括Sca-1、c-myc、β-catenin及多個EMT相關(guān)基因在內(nèi)的多個基因，促進(jìn)毛發(fā)隆突區(qū)角質(zhì)形成細(xì)胞干細(xì)胞的成熟及遷移，在維持角質(zhì)形成干/祖細(xì)胞穩(wěn)態(tài)中起重要作用[51]。

2.2 傷口愈合反應(yīng)

有研究發(fā)現(xiàn)微針通過釋放生長因子和真皮乳頭相關(guān)干細(xì)胞來發(fā)揮作用，微針物理微創(chuàng)傷可激活傷口再生機(jī)制，形成膠原蛋白，并形成孔道增強(qiáng)局部滲透[52]。

在經(jīng)皮膠原誘導(dǎo)中，組織反應(yīng)極度依賴于穿孔的深度和密度，不同的微針刺入方式也會引發(fā)不同的皮膚生理反應(yīng)，微針促進(jìn)持續(xù)的表皮增厚，基底層核極性正常化，減少日光性彈力組織變性，增加I型、Ⅲ型和Ⅳ型膠原（基底膜的組分）[53]。

針頭刺入皮膚在成的損傷會造成小血管破裂，導(dǎo)致局部損傷和輕微出血。當(dāng)數(shù)以千計的細(xì)針相鄰放置時，情況則不同。多數(shù)作者認(rèn)為皮膚針刺誘導(dǎo)的正常傷口愈合分為三個階段[54,55]（見圖3）：

圖3 （改編自文獻(xiàn)[58]）微針形成微小穿孔，其深度足以引發(fā)炎癥反應(yīng)

第一階段：炎癥階段，在受傷后不久開始；血小板釋放趨化因子，誘導(dǎo)其他血小板、中性粒細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的浸潤。

第二階段：增殖階段，巨噬細(xì)胞取代中性粒細(xì)胞并釋放包括PDGF、FGF、TGFα、TGFβ在內(nèi)的多種生長因子刺激成纖維細(xì)胞遷移和增殖。隨后角質(zhì)形成細(xì)胞遷移以覆蓋基底膜中的間隙，它們可使用層粘連蛋白和Ⅳ型、Ⅶ型膠原蛋白來生產(chǎn)用于重建基底膜的組分。經(jīng)皮膠原誘導(dǎo)后1～2天，角質(zhì)形成細(xì)胞開始增生并釋放生長因子，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的膠原沉積。

第三階段：組織重塑階段，在受傷后持續(xù)數(shù)月，主要依靠成纖維細(xì)胞作用：Ⅲ型膠原沉積在真皮淺層，并在1年或更長的時間內(nèi)逐漸被I型膠原替代。基質(zhì)金屬蛋白酶1-3是轉(zhuǎn)化過程中的必要條件。

針刺還可破壞陳舊的硬化瘢痕線并使其重新血管化，成纖維細(xì)胞的遷移和增殖可誘導(dǎo)新血管和新膠原的形成[56]。

Liebl等人[57]推測微針的作用機(jī)制可能與細(xì)胞膜電位相關(guān)：他認(rèn)為微針治療只破壞毛細(xì)血管，出血很少，僅產(chǎn)生輕微的炎癥反應(yīng)，可能是肥大細(xì)胞釋放組胺和緩激肽的結(jié)果；在軟組織損傷后，其附近細(xì)胞的Na+-K+泵激活，細(xì)胞內(nèi)外電位改變；而微針每單位的皮膚可有約200個針刺，針孔附近的細(xì)胞將反復(fù)針刺感知為新的重復(fù)的誘導(dǎo)傷口的刺激，從而維持在持續(xù)活躍狀態(tài)，導(dǎo)致細(xì)胞間電解質(zhì)產(chǎn)生極化的電磁場，刺激周圍細(xì)胞DNA表達(dá)，這種表觀遺傳的DNA信息增強(qiáng)了傷口區(qū)域表皮和內(nèi)皮細(xì)胞的活動性，也增強(qiáng)了促進(jìn)愈合的生長因子的基因表達(dá)。因此，微針治療并非造成了真正的創(chuàng)傷，而是“欺騙”細(xì)胞使其相信傷害已發(fā)生[56]。

2.3 透皮給藥途徑

微針可促進(jìn)藥物的傳遞，并增加皮膚對不同化合物的吸收。局部用藥的主要局限性就是經(jīng)皮吸收差，角質(zhì)層對大于500分子量的分子起到了物理屏障作用，且其富含脂質(zhì)和神經(jīng)酰胺，限制了親水性藥物的滲透性[59]。微針治療可誘導(dǎo)角質(zhì)屏障的機(jī)械性變化，在皮膚中形成微米級的通道，從而輸送包括蛋白質(zhì)在內(nèi)的多種分子[60-62]，其提高大分子的吸收率最高可達(dá)80%58。這些微通道在10分鐘后會自發(fā)關(guān)閉，使表皮屏障保持完整，因此不會發(fā)生術(shù)后感染[63]。微針還可去除毛囊漏斗部的鱗屑和皮脂殘留物，使脂質(zhì)產(chǎn)品更有效地滲入[63]。

3 結(jié)論

綜上，微針誘導(dǎo)毛發(fā)再生的機(jī)制包括：

1、誘導(dǎo)毛發(fā)生長相關(guān)基因（如VEGF、β-catenin、Wnt3a、Wnt10b）過表達(dá)[24]，調(diào)節(jié)毛發(fā)周期，刺激真皮毛乳頭，促進(jìn)毛發(fā)生長[6,58,64]。

2、皮膚屏障完整度遭到破壞，釋放細(xì)胞因子（IL-1α、IL-8、IL-6、TNF-α、GM-CSF），且有新生血管擴(kuò)張、角質(zhì)形成細(xì)胞遷移[6]。傷口愈合反應(yīng)[54,55]：微針治療后會釋放血小板衍生生長因子，通過血小板活化和皮膚傷口再生機(jī)制增加表皮生長因子水平，促進(jìn)毛發(fā)生長；微針治療后形成的傷口愈合的微環(huán)境，激活了毛囊區(qū)域的干細(xì)胞；受傷背景下有新生血管形成，有利于毛發(fā)生長[1]。

3、透皮給藥途徑，促進(jìn)藥物的滲透和吸收[63,65]。