這是人類第一次不需要植入皮膚完全在培養(yǎng)皿中生成毛囊。

多年來，通過培養(yǎng)取自現(xiàn)存毛囊基部的細胞，科學(xué)家們已經(jīng)可以在實驗室中培養(yǎng)出小鼠或大鼠的毛發(fā)。

“鼠細胞長出漂亮的毛發(fā)，”Christiano說。“但由于某些我們不能完全理解的原因，人類細胞呈現(xiàn)抗性?！?/p>

為了打破人類毛細胞的抗性，Christiano一直在創(chuàng)造模擬人類毛細居住3D環(huán)境的條件。實驗室第一次嘗試在懸掛的液滴中創(chuàng)造小細胞球。但是將球體植入老鼠體內(nèi)后，結(jié)果是不可預(yù)知的：有些人的細胞產(chǎn)生了新的毛發(fā)，而另一些人的卻沒有。

3D打印創(chuàng)建帶圖案的毛囊

在這項新研究中，Christiano的團隊利用3D打印機的獨特功能，為毛囊的生長創(chuàng)造了一個更加自然的微環(huán)境。

研究人員利用3D打印技術(shù)制作出只有半毫米寬的細長塑料模具?！耙郧凹夹g(shù)無法制作出如此薄的投影，因此3D打印技術(shù)的創(chuàng)新極大地促進了這項工作，”文章第一作者Erbil Abaci博士說。

當(dāng)人類皮膚被設(shè)計在模具周圍生長后，再將來自人類志愿者的毛囊細胞放置到深孔之中，頂部是產(chǎn)生角蛋白的細胞。用包括JAK抑制劑的生長因子雞尾酒培養(yǎng)這些細胞。三周后，人類的毛囊出現(xiàn)并開始制造毛發(fā)。

毛發(fā)工廠

雖然該方法還需要繼續(xù)優(yōu)化，但其創(chuàng)建的工程化人類毛囊確定可以成為人毛發(fā)修復(fù)手術(shù)患者生成無限的新毛囊的來源。

頭發(fā)修復(fù)手術(shù)大約需要2000個毛囊（從后腦到前額），但通常只適用于那些脫發(fā)已經(jīng)穩(wěn)定，并且有足夠毛發(fā)可以捐獻的男性患者。

Christiano說：“我們基本上可以創(chuàng)建一個頭發(fā)工廠：從一張經(jīng)過精心設(shè)計、構(gòu)圖正確的發(fā)網(wǎng)，到移植至同一位病人的頭皮上?！?/p>

“美國有3000萬曾經(jīng)有過頭發(fā)稀疏的女性和發(fā)際線仍在持續(xù)后退的年輕男性。這項技術(shù)意味著，頭發(fā)修復(fù)手術(shù)將不再受到捐獻者頭發(fā)數(shù)量的限制?！?/p>

人工毛囊還可以被制藥工業(yè)用來篩選新毛發(fā)生長藥。目前，由于無法在實驗室培養(yǎng)皿中培養(yǎng)人毛囊，新發(fā)藥物的高通量篩選一直受到阻礙。目前，僅有兩種被批準用于治療脫發(fā)的藥物——非那雄胺（finasteride）和米諾地爾（minoxidil）——還是最初被用來治療其他疾病的。

該研究小組希望，毛發(fā)工廠將開拓高通量藥物篩選，以發(fā)現(xiàn)影響毛發(fā)生長的新途徑。

原文檢索：Tissue engineering of human hair follicles using a biomimetic developmental approach

來源：生物通