头发越稀疏，形象越衰老，与一种COL17A1基因相关

  头发稀疏和脱落显得更加衰老，在这个人们更加注重形象的现代社会，脱发显然成为大多数人的困扰，有的人正处于年轻，头发却掉了不少。虽然它对人的生命安全没有直接的影响，但由于病程时间过长，患者因此会产生心理焦虑、抑郁等症状，严重影响了患者的生活质量和身心健康。根据国家卫生健康委员会2020年调查结果显示，我国脱发患者的数量已达到2.5亿，占比27%，年轻人脱发的平均年龄提前15至20年，占比57.4%。

  在衰老过程中，哺乳动物的大多数器官变得更小(微型化)或更薄，其功能和再生能力也会下降。组织学上，在许多老年器官中观察到组织萎缩和纤维化。毛囊是皮肤的一个重要组成成分，它在重复的头发周期中维持周期性的头发再生。毛发稀疏(衰老性秃顶)是许多长寿哺乳动物最典型的衰老迹象之一，通常是由基因组不稳定过早诱导的，如孕激素综合征。近期发表在science的一篇研究解释毛发脱落与衰老之间的联系，主要与一种COL17A1基因相关。

  长期以来，毛囊的小型化一直被认为是男性型脱发(雄激素性脱发)的一个特定关键现象，但不是毛囊衰老的关键现象。作者研究发现，无论性别如何，哺乳动物的毛囊在小鼠和人类的衰老过程中都会缩小并经常从皮肤中消失。作者在生理衰老过程中对小鼠进行了体内干细胞命运追踪，并寻找衰老毛囊干细胞与毛囊逐步小型化和损失之间的可能联系。作者确定了一种独特的器官衰老程序，该程序是由衰老的毛囊干细胞通过DNA损伤诱导的蛋白酶表达和终末表皮分化来消耗COL17A1而经表皮消除所驱动的。

  为了了解遗传定义哺乳动物中与衰老相关的脱发，作者研究了野生型小鼠的HF衰老。衰老的C57BL/6小鼠背部表现出弥漫性和对称性的毛发稀疏模式，颈部和躯干部位形成片状或线性的毛发脱落模式，并向两侧远端扩散C57BL/6N小鼠的毛发稀疏有时早在出生后16个月就很明显，但通常在24至28个月时就会明显。这些小鼠在毛发脱毛后表现出更高级的表型，表明周期性毛发再生加速毛囊衰老。值得注意的是，即使使用毛发周期诱导剂，脱发最多的区域也不会长出毛发，这表明它们已经失去了毛发周期。皮肤的组织学分析显示，在12个月大之后，毛囊数量显著减少，并且随着真皮厚度的减少，毛囊逐渐小型化。

  为了了解HFSC衰老的关键机制，作者比较了老年小鼠和年轻小鼠静止期HFSC的基因表达谱。编码半桥粒成分(包括Col17a1)的基因在老化HFSC中特异性减少，因此作者重点研究了COL17A1及其在HFSC中的功能障碍的作用。COL17A1在整个细胞表面和年轻隆起角质形成细胞的细胞质中大量分布，但由于衰老，在许多HFs中，COL17A1显著减少，通常在基底膜区呈精细的线性分布。在TTD孕激素小鼠的膨出角质形成细胞中也发现了类似的COL17A1分布模式和加速损失。这些发现表明，HFSC中的非半桥粒COL17A1可能在衰老过程中优先被蛋白水解降解，并被基因组应激加速。

  作者发现，在老年小鼠中，随着53BP1和g-H2AX的持续形成，凸起角质形成细胞中COL17A1的减少或损失具有统计学意义。因此，HFSC中未修复的DNA损伤最有可能导致“HFSC衰老状态”，其特征是COL17A1基因的耗竭。Col17a1缺陷小鼠的HFSC在隆起细胞中的HFSC特征缺失后，最早在7至8周内表现出完全的HFSC耗竭，并表现出渐进性的毛发稀疏和变灰。