永生化毛囊干细胞与毛乳头细胞重建毛囊的实验研究

从美容角度讲，毛发是不可缺少的,但目前仍然没有较理想的方法治疗由于各种原因导致的毛发缺失,患者遭受着极大的生理和心理痛苦。毛发移植是目前治疗各种原因所致的毛发缺损性疾病最常用的手术方法，它依赖于枕部毛发，但是对于大面积突发且供区不足的患者，该技术应用及效果受到严重的影响。毛囊组织工程近年来就毛囊细胞移植重建毛囊进行了大量的研究并取得了一定进展，已通过将鼠源和人源毛囊细胞重建出毛囊，但经传代培养后的毛乳头细胞和毛囊干细胞活性下降，难以获得具有高活性的细胞。本项研究中，我们将对人毛乳头细胞和毛囊干细胞转入外源性人端粒酶逆转录酶基因构建细胞系，将保持有源代细胞特征的细胞应用于毛囊重建，这一系列研究将为细胞培养及细胞建系奠定实验和理论基础，最终为细胞疗法治疗秃发提供大量具有高活性的细胞。该研究结果对于毛发缺损的发病机制和毛发组织工程以及干细胞或基因治疗头发缺损方面均有重要的理论和临床实际意义。

毛囊不仅是一个保护性的皮肤附属器官，同时也具有重要的美学功能。各种原因所导致的秃严重影响了患者的生活质量。目前，秃发的治疗包括药物治疗和毛发移植手术，药物治疗仅能延缓秃发的进展。毛发移植是将后枕部未秃发区毛囊移植至秃发区，是治疗秃发唯一永久性有效的方法。但是，对于大面积秃发患者存在供区不足的问题，此外供区瘢痕、移植成活率不稳定和手术效率低下等问题也明显影响了手术效果。毛囊组织工程为这一问题的解决提供了希望。毛乳头细胞和毛囊干细胞是毛囊组织工程中重要的种子细胞，但是经体外培养后，两者的生理活性下降。获取大量的具有生物学活性的种子细胞是毛囊组织工程的瓶颈。研究中，我们试图将外源性人端粒酶逆转录酶基因转入毛乳头细胞及毛囊干细胞构建细胞系，将具有原代细胞特征的细胞用于毛囊重建。经过一系列研究，第一阶段我们实现了毛囊组织工程种子细胞的大规模高效快速分离，不但建立了可实现毛乳头细胞大规模培养的方法，也建立了以逆转录病毒载体pLEGFP-N1-TERT介导的TERT高表达的新生鼠真皮细胞株，构建了以细胞移植为基础的毛囊重建动物模型。此外，根据国内外研究热点，我们还探讨了中国汉族人头发分布特点和改良了人工毛发并进行了临床应用研究。第二阶段，我们验证了以逆转录病毒载体pLEGFP-N1-TERT介导的TERT高表达的新生鼠真皮细胞株具有较强毛发诱导能力，为组织工程皮肤及细胞移植治疗秃发奠定了基础。此外，我们构建了微型小室毛囊重建模型，解决了小室法毛囊重建模型所需细胞量大的问题；为了提高毛囊细胞的利用效率，我们还采用高压氧或PRP辅助毛囊重建，结果表明高压氧和PRP均有助于提高毛囊重建的效率；最后，我们根据国内外研究热点还探讨了Wnt10b和毛囊真皮信号对毛乳头诱导能力的影响。第三阶段，我们在体外建立了毛乳头细胞球体培养模型，实现了毛乳头细胞球体的大规模培养。将毛乳头球体与毛母质细胞在Matrigel共培养初步实现了体外毛囊重建。此外，我们探讨了Notch信号在毛囊干细胞分化中的作用。以上研究为毛囊组织工程的进一步研究提供了一定理论和实验基础。