Cell新研究破解毛发生长密码，成纤维细胞的“电信号”逆转脱发？

 

脱发影响着全球数亿人的生活质量。尽管业界对激素失衡、代谢紊乱、毛囊干细胞萎缩等脱发成因有诸多认知，但有效促进人类毛发生长的策略始终难以突破……

 

2025 年 8 月 15 日，北京生命科学研究所/清华大学陈婷团队与南方医科大学林志淼团队合作，在《Cell》发表研究，题为 “Fibroblast bioelectric signaling drives hair growth”。论文揭示了一个此前未被认识的现象——皮肤成纤维细胞的膜电位变化会影响毛囊周期，从而调控毛发再生。

 

 

研究来自北京生命科学研究所、清华大学生物医学交叉研究院、南加州大学、北京脑科学与类脑研究所、中国医学科学院整形外科医院、北京朝阳医院、北京清华长庚医院、中南大学湘雅医院等多家单位。陈婷研究员与林志淼教授为共同通讯作者，陈道明为第一作者。

 

 

Part 1

从罕见疾病中寻找毛发生长的遗传线索

KCNJ2 异常上调与过度毛发生长相关

 

团队研究的切入点来自一种罕见遗传病“先天性泛发性终毛过度生长（congenital generalized hypertrichosis terminalis，CGHT）”。

 

这一疾病的患者全身毛发显著增多，但致病分子机制长期未明。

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该研究对 5 例携带不同染色体 17 号结构变异的 CGHT 患者进行 Hi-C 三维基因组分析，发现不同类型的结构变异均导致 KCNJ2 所在区域与新的增强子产生异常接触，从而使 KCNJ2 在皮肤成纤维细胞中过度表达。

 

 

单细胞测序进一步显示，KCNJ2 的上调主要发生在真皮成纤维细胞，而非毛囊真皮乳头或真皮鞘等经典毛囊“专职”间充质细胞。

 

 

Part 2

动物模型验证

仅成纤维细胞中过表达 KCNJ2

才会促进毛发生长

 

研究构建了多个细胞类型特异性的 KCNJ2 过表达小鼠模型。

 

结果显示——

 

• 角质细胞、血管内皮、免疫细胞、真皮乳头、真皮鞘、脂肪细胞中过表达 KCNJ2 均不影响毛囊周期

   

• 只有成纤维细胞中过表达 KCNJ2 会显著缩短休止期并加速进入生长期

 

小鼠背部毛囊在同一时间窗口内经历了额外的生长周期，毛干长度增加，伴随基质细胞增殖增强等现象。

 

这一结果提示——普通成纤维细胞也具备积极调控毛囊再生的潜力，而不仅仅是结构性支持细胞。

 

 

Part 3

机制剖析

KCNJ2 改变细胞膜电位

影响钙离子水平并增强 Wnt 信号反应

 

KCNJ2 编码 Kir2.1 钾通道，可改变细胞膜电位。

 

研究发现——

 

• 成纤维细胞中过表达 KCNJ2 会导致膜电位超极化

   

• 超极化伴随细胞内钙离子减少

   

• 钙离子变化进一步使成纤维细胞对 Wnt 信号的反应增强

   

• 下游 Wnt/β-catenin 目标基因表达上升

   

• 成纤维细胞分泌的毛囊活化相关因子（如 RSPO3、SCUBE3）也随之增加

 

阻断 Wnt/β-catenin 响应（如敲除 β-catenin）会完全抑制 KCNJ2 引发的毛发再生效应，说明这一途径在机制中不可或缺。

 

 

研究还发现，正常小鼠毛囊周期的成纤维细胞膜电位本身就存在波动，生长期更偏向超极化，而休止期更偏向去极化。

 

 

Part 4

衰老与 AGA 模型实验

 

在进一步的实验中，研究团队构建了老年小鼠和 DHT 诱导的雄激素性脱发（AGA）模型——

 

• 老年小鼠的成纤维细胞呈明显的膜电位去极化

   

• 过表达 KCNJ2 后，小鼠毛囊能够在长期实验中保持更持续的生长

   

• 在 DHT 抑制毛发生长的小鼠皮肤中，KCNJ2 的超极化能够部分恢复毛囊进入生长期的能力

 

 

上述观察提供了潜在的研究方向，但仍属于动物模型层面的机制验证。

 

该研究的主要贡献在于——揭示了成纤维细胞膜电位影响毛囊周期的生物学现象；明确了“KCNJ2 → 膜电位超极化 → 钙离子降低 → Wnt 反应增强 → 毛囊再生”的链条；提示成纤维细胞可能构成毛囊微环境中此前被低估的功能性组件。

 

不过，这项研究也存在不少局限性，例如未能在患者来源成纤维细胞中直接验证增强子作用；人体毛发生长较小鼠更复杂，生物电调控能否安全有效地用于临床仍需大量探索；膜电位调控涉及多个离子通道，细胞类型差异显著，仍需进一步厘清机制。

 

 

Part 5

对个护美妆的产业意义

 

目前，临床和日化端广泛使用的防脱发、护发等技术路径，与这项新研究提出的生物电调控链路并不一致。

 

例如，常用的米诺地尔作用于血管平滑肌细胞，依靠钾通道开放带来的血管扩张改善局部供血，与成纤维细胞膜电位变化无直接关联。

 

再如非那雄胺和度他雄胺通过抑制 5α-还原酶减少 DHT 生成，其干预点位于雄激素信号，属于另一类调节体系。

 

另外，常见的生长因子、多肽或植物提取物则更多围绕毛囊微环境和成纤维细胞活性展开，可能与 Wnt 反应存在间接关系，但不涉及膜电位变化引发钙离子水平调整，再影响 Wnt 反应这一链条。

 

从个人护理行业的角度看，这项新研究强调了真皮成纤维细胞在毛囊周期调控中的主动性，为理解毛囊微环境提供了新的切入点，也提示未来可以从更精细的细胞状态和信号敏感性出发重新审视配方逻辑。

 

生物电信号作为调节轴的概念仍停留在基础研究阶段，但“结构性细胞也具备调控能力”这一认知的补充，可能推动行业在毛发护理方向展开更系统的微环境研究。新发现距离实际产品化仍需跨越透皮递送、电生理靶点安全性和宣称合规等多道关口。

 

 

来源：

作者：John Xie