鸡皮疙瘩的功能竟然是这个?

摘自百科:鸡皮疙瘩(生理学名词):当人体感到寒冷或者恐惧等其他刺激下,皮肤上会起一层像鸡皮一样的小疙瘩,这是因为在每根汗毛的下面都有一个小肌肉,叫做竖毛肌(也叫立毛肌)。当它们收缩时,就会在皮肤表面凸现一个小隆起,同时,上面的汗毛也会竖起来。

但是,大家有没有想过,为什么我们会起鸡皮疙瘩?

我们的身体在感到寒冷的时候会发抖,这在进化过程中是有益的:不受控制的抖动可促使肌肉制造出热量。所以我们通常人体感到寒冷或害怕皮肤会不知觉的起鸡皮疙瘩。而最新的研究也发现鸡皮疙瘩的功能是:调控干细胞来控制毛囊和头发的生长!


在动物实验中,科学家发现,起鸡皮疙瘩的时候,特定肌肉的收缩与交感神经系统有关。当感觉到低温时,这些肌肉会弥合交感神经和毛囊之间的间隙。 

在短期内,它会使汗毛直立。从长远来看,它似乎可以促进头发的生长。研究人员说,这是干细胞和身体外部刺激之间的重要纽带。

鸡皮疙瘩的产生过程,皮囊周围的神经和小块肌肉相互配合:寒冷或其他外界刺激,触发交感神经发出信号,然后竖毛肌通过收缩,使毛囊中的毛发竖起。

研究人员表示:“皮肤不仅可以调节稳态下的干细胞,还可根据外界温度的变化调控干细胞的行为,这是一个有趣的双组分缝隙结构”

研究团队使用高分辨率电子显微镜来确定这种毛发调节系统——涉及3种组织类型:神经(交感神经),间充质(包裹微型肌肉群)和上皮细胞(毛囊干细胞)。

尽管系统中神经与肌肉之间的联系早已为人所知,但与干细胞的联系却是全新发现,而且个不寻常的发现——在这里,类突触的结构由干细胞构成,像丝带一样围绕着肌肉。

▲神经纤维像丝带一样缠绕在毛囊干细胞周围,而竖毛肌则充当了“支架”

研究还显示,长时间的感冒会使交感神经处于高度警觉的状态,超过了他们大部分时间所处的正常的低水平激活状态。更多的神经递质被释放,从而触发干细胞更快的激活,最终使头发更快生长。

进一步分析显示,这些交感神经通过分泌去甲肾上腺素,调节着毛囊干细胞的活化,从而对毛发进入生长期有着重要影响。在成年小鼠的毛发生长周期,毛囊干细胞会在激活状态和休止状态之间切换:激活状态下,促进细胞增殖,转化为毛发;休止期间,停止生长的发丝慢慢从毛囊脱离,于是我们看到毛发不断经历脱落与生长。

考虑到在寒冷的刺激下,交感神经会变得更活跃,产生更多的去甲肾上腺素,这是不是意味着,寒冷不光可以让皮肤起鸡皮疙瘩,还能通过刺激毛囊干细胞促进长毛?

为了检验这个想法,研究小组设计了一组实验,让一些小鼠生活在5度的寒冷环境中。短短2个小时,小鼠出现了典型的“起鸡皮”反应,毛发竖立起来,说明它们皮肤毛囊周围的交感神经和竖毛肌有着正常的配合。随着时间推移,可以看到交感神经持续激活,产生了更多的去甲肾上腺素,导致毛囊干细胞被更快激活,提前进入再生阶段。果然,到了2周的时候,相比生活在30度温暖环境中的小鼠,长时间的寒冷刺激让小鼠更快地长出了毛发。

最重要的是,研究小组确定,肌肉确实是神经与卵泡干细胞之间必不可少的纽带——移除肌肉后,连接就消失了。无论如何,根据在小鼠中观察到的现象,肌肉的生长实际上是由毛囊本身触发的。

有生物学家表示“我们发现,信号来自发育中的毛囊本身。它分泌一种蛋白质,调控平滑肌生成,然后吸引交感神经。在成年人中,相互作用引发转变,神经和肌肉共同调节了毛囊干细胞,从而再生了新的毛囊。”

尽管尚未进行人体实验,但小鼠与其他哺乳动物之间的生物学相似性使我们有理由相信,我们的皮肤应该存在类似的机制。


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