引用本文： 劉鵬程, 譚秋雯, 江燕林, 呂青. 創傷性毛囊新生：成年哺乳動物毛囊再生的新視角. 中國修復重建外科雜志, 2020, 34(3): 393-398. doi: 10.7507/1002-1892.201905102 復制
臨床上較深的創傷愈合后新生皮膚組織常由纖維結締組織構成，缺乏皮膚附屬器官，造成其生理功能缺失，影響患者生存質量。毛囊是皮膚重要的功能器官，具有感覺、內分泌及促進創面愈合等功能[1-3]，促進毛囊新生可通過調控新生皮膚膠原沉積、改變溫度等，促進皮膚創傷功能性修復。然而，目前尚無確切有效手段促進皮膚創傷后毛囊再生。創傷性毛囊新生（wound-induced hair follicle neogenesis，WIHN）是指成年哺乳動物全層皮膚損傷后，新生皮膚中央區毛囊新生現象。研究調控成年哺乳動物 WIHN 的機制，可為含毛囊組織的皮膚修復重建提供新思路。現對近年來 WIHN 的研究進展綜述如下。
1 WIHN 概述
哺乳動物的毛囊是一個復雜的微小器官，這一器官曾被認為只在胚胎發育中形成，成年后毛囊缺失被視為永久性缺失；然而，鼠、兔及人類皮膚損傷后可觀察到毛囊新生，即 WIHN[4-6]。WIHN 的分子信號表達模式與胚胎毛囊發育具有高度相似性，因此也被認為是一種類胚胎樣毛囊新生過程[7]。形態上，新生毛囊在原全層皮膚缺損中心多呈單集落分布，周圍可見零星分布的小衛星集落，創面中央的新生毛囊區被周圍無毛區域環繞[7]。WIHN 的新生毛囊在形態、長度、真皮乳頭及皮脂腺等附屬結構上與正常毛囊無顯著差異[7-8]；但與正常胚胎毛囊生長方向不同，缺乏立毛肌且通常無色素沉著[7, 9-10]。Ito 等[7]發現新生毛囊無色素沉著與新生毛囊黑素細胞缺乏相關。在正常的毛發周期中，隆突區的毛囊干細胞（hair follicle stem cells，HFSCs）為隆突區黑素前體細胞生長提供支持[11-12]。Yuriguchi 等[13]發現在毛囊生長期建立全層皮膚缺損模型，毛囊間表皮出現了大量黑素前體細胞，新生毛發可像正常發育毛發一樣著色。這些研究提示創傷可能誘導毛囊胚胎樣新生，此過程與正常毛囊周期既有相似也有不同，兩者均涉及多種干細胞體系活化調控，借鑒毛囊的周期性再生及胚胎性發育機制，以促進創傷性毛囊再生，值得更多研究探索。
創面大小是影響 WIHN 發生的關鍵因素之一。在 Kligman 等[14]和 Wong 等[6]報道的人類 WIHN 病例中，皮膚缺損直徑分別是 5.08 cm 和 3.5 cm。Ito 等[7]發現 3 周齡小鼠全層皮膚缺損直徑達 1 cm 以上、7 周齡小鼠全層皮膚缺損直徑達 2.25 cm 以上時才可誘發 WIHN。Wnt 信號通路在創面介導的毛囊再生中起關鍵作用。Driskell 等[15]的研究發現，活化 Wnt 信號通路可促進毛乳頭成纖維細胞增殖，繼而減少創面大小對 WIHN 的影響。Wnt 信號通路及其他分子機制對 WIHN 的影響有待更多研究證實。
創傷與炎性反應關系密切，研究提示多種炎癥細胞、炎癥因子共同參與 WIHN 過程[16-19]。然而，在再上皮化及 WIHN 的不同階段，炎癥細胞分泌的生長因子種類及作用可能不同。再上皮化階段，分泌物以炎癥因子為主，例如前列腺素 E2（prostaglandin E2，PGE2）、雙鏈 DNA（double-stranded DNA，dsDNA）、前列腺素 D2（prostaglandin D2，PGD2）、IL-6、TNF-α 等；而 WIHN 階段，分泌因子以促進生長的細胞因子為主，如 FGF-9、FGF-2、Lgr-1 等。同時，WIHN 發生于皮膚創面愈合再上皮化完成后一個較窄時間窗內（創傷后 14～21 d）[7, 9]。從細胞可塑性和/或誘導信號角度分析，新生毛發的形成條件受時間限制，有研究認為這種時間和空間受限的再生現象與免疫系統的激活與消退有關[20]。創傷早期大量炎癥細胞向創面中心遷徙，分泌多種細胞因子，啟動 WIHN 過程；后期炎癥消退，這一促進作用逐漸減弱。這也說明了免疫系統在促進創面愈合過程的全程性與階段差異性。
2 參與毛囊新生的細胞來源
生理情況下，毛囊周期中的毛囊再生主要與位于毛囊外根鞘隆突區的 HFSCs 及次級毛芽相關[21]。與生理性毛囊周期不同，WIHN 局部毛囊組織及干細胞缺失明顯，追蹤參與毛囊新生的干細胞成為目前研究熱點之一。目前主要的研究假說有干細胞學說及重編程學說。
2.1 干細胞學說
HFSCs 主要位于毛囊外根鞘隆突處，具有較強可塑性及多向分化潛能，毛囊不同部位存在著表達不同特異性細胞標志物的 HFSCs，如 CD34、角蛋白 15（keratin 15，Krt15）、Lgr5、Lgr6、轉錄因子 Blimp1 等[22]。HFSCs 生長周期緩慢，在標記細胞內 DNA 后，核酸標記物可以保留較長時間，因此也被稱為標記保留細胞[23-24]。HFSCs 除參與周期性的毛囊再生，還參與皮脂腺、表皮等皮膚結構的重建[25-27]。研究發現，創傷后早期創面周圍 HFSCs 向中心遷移，參與再上皮化過程[12, 28-30]。Lgr5+ HFSCs 是循環中最先被激活的細胞。Wang 等[30]發現了 HFSCs 在創面毛囊新生中的重要作用，他們通過對 Lgr5+ HFSCs 遺傳系譜分析發現，創傷后早期創面周圍大量毛囊 Lgr5+ HFSCs 的子代細胞向傷口遷移，部分細胞參與了基底層及創面上皮的形成；同時創面超過 40% 新生毛囊中檢測到 Lgr5+ HFSCs 子代細胞，證實 Lgr5+ HFSCs 參與新生毛囊形成。Lough 等[12]和 Snippert 等[29]在 Lgr6+ HFSCs 追蹤過程中也發現了這一現象。Jensen 等[28]也發現 Lrig1+ HFSCs 參與了毛囊漏斗及皮脂腺形成。這些研究均表明 HFSCs 在創傷后毛囊再生中的重要作用。
2.2 重編程學說
細胞重編程指不改變基因序列情況下，通過表觀遺傳修飾來改變細胞最終走向的過程，可發生于創傷、再生、腫瘤發生等過程中[31-34]，在 WIHN 過程中同樣存在。Ito 等[7]發現在全層皮膚缺損愈合過程中，創面周圍的 Krt15+ HFSCs 雖然會向中心遷移，但未參與新生毛囊的重建；同時大量創面周圍的上皮干細胞參與了創面毛囊新生，該研究首先證實了 WIHN 的主要細胞來源并非 HFSCs。Snippert 等[29]也發現只有部分新生毛囊含有創面周圍來源的毛囊漏斗區 Lgr6+ HFSCs。Driskell 等[15]發現表達 Blimp 1 的成纖維細胞參與形成真皮乳頭，進而形成新生毛囊；而 Blimp 1 基因敲除小鼠傷后新發毛囊較野生型小鼠少[35]。表觀基因重編程有助于傷口邊緣細胞誘導修復基因產生，是創面愈合的一個關鍵條件[34]。皮膚中 HFSCs 以外的細胞是否同樣通過這種方式參與毛囊重建，需要進一步研究。這些研究表明 HFSCs 及周圍組織中的皮膚干細胞均參與 WIHN 過程，同時也說明 WIHN 是一個多種干細胞參與的過程，不僅動員了自身的同種干細胞，還通過其他機制讓皮膚中其他干細胞參與這一過程。
3 分子機制
3.1 Wnt/β-catenin信號通路
Wnt/β-catenin 信號通路在皮膚、血液和腸等多種組織的發育和再生過程中發揮重要作用。分泌型糖蛋白 Wnt 與 Frizzled 受體家族等結合后，引起細胞核內 β-catenin 水平變化，繼而調節靶基因的表達[2]，調控干細胞多向分化、器官發育和再生[2, 36]。研究證實，Wnt/β-catenin 信號通路可介導 HFSCs 增殖分化及毛囊活化[37-38]。Wntless（也被稱為 Gpr177）基因是 Wnt 配體分泌的關鍵基因[39]。Myung 等[1]的研究發現抑制 Wntless 表達能抑制小鼠毛發干細胞的增殖，抑制毛囊進入生長期。CXXC5 作為 Wnt/β-catenin 信號通路的負調節因子，可與 Dishevelled 進行交互作用，對 CXXC5 功能至關重要[40]。CXXC5 與 Dishevelled 之間的相互作用可激活 Wnt/β-catenin 信號通路，促進 WIHN 的發生[41]。Lee 等[41]發現 CXXC5 基因敲除可促進毛發生長和 WIHN，用丙戊酸激活 Wnt/β-catenin 途徑后可誘導 CXXC5–/–小鼠毛發再生；利用競爭肽干擾 CXXC5-Dishevelled 相互作用激活 Wnt/β-catenin 通路，進而促進 WIHN。
免疫細胞在啟動皮膚 Wnt 信號級聯過程中可能具有特殊作用[16]。皮膚損傷后活化的 γδ T 細胞在早期可產生 FGF-9，該因子通過促進創面周圍的成纖維細胞分泌 Wnt2a 調控 WIHN。研究發現，在毛囊基板形成前補充外源性 FGF-9 能激活 Wnt 通路，促進創傷后毛囊新生，而阻斷 FGF-9 將抑制 Wnt 通路激活，抑制毛囊新生。然而，促進表皮 Wnt 7a 表達不能改善γδ T 細胞缺陷小鼠的低 WIHN 狀況，這可能和 WIHN 與胚胎發育過程不同相關。在全層皮膚缺損愈合過程中，真皮 Wnt 信號通路的激活先于表皮，而不依賴于表皮 Wnt 的產生，這與胚胎發育過程相反[42]。此外，在胚胎發生過程中毛囊發育先于 T 細胞成熟，雖然兩者依賴于相同信號通路，但信號配體來源可能不同，從而為再生提供了更多的靈活性[43]。
細胞外基質成分如Ⅵ型膠原，也可通過 Wnt/β-catenin 信號通路調節 WIHN[44]。研究發現，Ⅵ型膠原 α1（collagen type α1，Col6a1）基因敲除（Col6a1–/–）小鼠的Ⅵ型膠原合成能力低下，出現了更多新生毛囊[37]，而外源性補充Ⅵ型膠原則可抑制 Col6a1–/–小鼠較強的 WIHN 能力。進一步研究提示，Col6a1–/–型小鼠 β-catenin 表達水平明顯高于野生型小鼠，而 Wnt 抑制劑 Dickkopf 相關蛋白 1 表達明顯低于野生型小鼠。Wnt/β-catenin 抑制劑 ICG-001 可抑制 Col6a1–/–小鼠發生 WIHN。這些研究證實Ⅵ型膠原主要通過 Wnt/β-catenin 通路調控 WIHN。
3.2 Akt/β-catenin信號通路
除 γδ T 細胞外，巨噬細胞也參與了創面的 WIHN[45-46]。Wang 等[30]發現 Ly6C+巨噬細胞分泌的 TNF 是 WIHN 發生的關鍵因子。抑制 TNF 產生可明顯抑制 WIHN，對小鼠補充適量的外源性 TNF 將促進毛囊新生。然而，持續高表達 TNF 的 Tg-TNF 小鼠皮膚損傷后，雖可誘導出更多生長期毛囊，但新生毛囊數量遠低于野生型小鼠。這意味著適量的 TNF 是 WIHN 不可或缺因子，過量 TNF 則抑制 WIHN，提示 TNF 在毛囊新生調控中作用的復雜性。TNF 可通過 Akt 介導的 β-catenin 磷酸化上調激活 β-catenin，而 β-catenin 是 Akt 促進 WIHN 的關鍵介質，這一過程不依賴于 Wnt 信號通路[30]。
3.3 IL-6/STAT3信號通路
IL-6 在多個器官再生修復中均有重要作用[47-50]。IL-6 及其家族成員（如 oncostatin M、IL-11 等）通過信號轉導子 IL-6ST/gp130 激活 STAT3 轉錄因子[51]，參與多種細胞過程，包括生長、凋亡和皮膚動態平衡。皮膚損傷后，損傷細胞釋放的 Toll 樣受體 3（toll-like receptor 3，TLR3）及其配體 dsRNA 活性增強是促進組織再生的一個關鍵因素[18, 52]。TLR3 以 dsRNA 依賴的方式誘導 IL-6 產生[17, 53]，IL-6 與受體結合促進 STAT3 磷酸化，導致其核易位和轉錄激活[51]，繼而促進 WIHN。Nelson 等[17]進一步研究發現，在 IL-6 缺乏條件下，其家族成員可代償性升高，增強 STAT3 活化，促進 WIHN；值得注意的是，正如 dsRNA 不影響正常無損傷小鼠皮膚的毛發周期，IL-6/STAT3 軸激活后僅在創傷時誘導 WIHN。
3.4 Hedgehog（Hh）信號通路
武藏蛋白（Musashi，Msi）是一個進化上保守的 RNA 結合蛋白家族，其中 Msi2 是多種干細胞的關鍵調節因子[54-59]。Msi2 蛋白的分泌由 Msi2 基因介導，在整個毛發周期中均有表達，生長期初期開始表達于隆突區細胞，生長期末期開始表達于毛囊內根鞘細胞[60]。Msi2 可通過直接靶向作用于 Shh/Gli1 信號通路來保持 HFSCs 穩定，抑制 WIHN[61]。Ma 等[61]研究發現，Msi2 過表達將維持 HFSCs 的靜息態，抑制毛囊靜息期-生長期的轉變，抑制毛發生長。為了驗證 Msi2 調節 WIHN 的確切機制，他們構建了可在上皮過度表達 Msi2 基因的雙轉基因（double transgenic，DTG）小鼠創傷模型，結果顯示 WIHN 明顯受抑制，而 Msi2 基因敲除小鼠創面形成了更多新生毛囊。下游 Hh 通路靶基因 Shh、Gli1 在 DTG 小鼠皮膚中呈下調趨勢，在 Msi2 基因敲除小鼠皮膚中則呈上調趨勢。Gli1 在 DTG 小鼠毛囊中表達水平較低，但在 Msi2 基因敲除小鼠毛囊中表達明顯增加。
3.5 PG 信號通路
PG 是一種與炎性反應相關的生物活性脂質，在組織損傷時被釋放并參與調控 WIHN。研究發現，外源性 PGD2 可通過 PGD2 合酶-G 蛋白偶聯受體 44 信號通路，抑制小鼠毛囊和人毛囊外植體的毛發生長[8]，而 PGE2 與 PGD2 對毛發生長調節作用相反[8, 52]。
Wnt7b 是 HFSCs 經典 BMP 信號的直接靶點[53]，亦為 HFSCs 調控和毛囊再生中具有非冗余功能的內源性因子[26]。dsRNA/TLR3 激活 IL-6/STAT3 信號通路，可通過 PG 內過氧化物合成酶 2 有效誘導 Wnt7b 合成，促進 WIHN。Zhu 等[62]以正常人表皮角質形成細胞作為模型，首先發現了 dsRNA 類似物 Poly（I: C）以劑量依賴性方式上調表皮角質形成細胞中 Wnt7b mRNA 的表達以及 Wnt7b 蛋白的產生。用塞來昔布或前列腺素內過氧化物合酶 2（prostaglandin-endoperoxide synthase 2，PTGS2）特異性小干擾 RNA 抑制 PG 的合成，可顯著抑制角質形成細胞中 Wnt7b 的產生，外源性補充 PGE2 可提高 Wnt7b 水平，這也證明 dsRNA 誘導的 Wnt7b 和 WIHN 依賴于 PG 的產生。在體內實驗中，Zhu 等[62]發現皮膚損傷后早期即出現了 PTGS2 mRNA 轉錄上調，Poly（I: C）可提高 C57BL6/NJ 小鼠的 WIHN 能力；然而，PTGS2 抑制劑塞來昔布可降低 dsRNA 誘導的 WIHN 和 Wnt7b，外源性補充 PGE2 可提高 Wnt7b 水平和 WIHN。
4 小結與展望
目前，WIHN 是皮膚附屬器再生的研究熱點，且逐漸有臨床轉化趨勢。Hughes 等[63]發現內源性 MSX2 表達可促進 WIHN 過程中的上皮再生，這為促進皮膚附屬器再生提供了新靶點。Kim 等[64]利用非編碼 dsRNA 激活 TLR3 全層皮膚缺損小鼠模型，誘導內源性視黃酸合成，從而促進了 WIHN。激光同樣可誘導人 dsRNA 表達上調和促進視黃酸的合成，具有潛在的臨床應用價值。
目前對 WIHN 的研究不局限于毛囊本身，如 Tan 等[65]發現在皮膚創面愈合過程中，皮內脂肪的新生與 WIHN 有一定相關性；Gur-Cohen 等[66]發現毛囊周圍的淋巴系統是極為重要的干細胞龕，在促進毛囊新生過程中具有重要作用。對毛囊周圍相鄰組織結構的研究開啟了 WIHN 的新探索。
干細胞治療是目前創面愈合過程中一種極具前景的治療方式。干細胞一方面可通過自身旁分泌、促血管生成、抗氧化凋亡等多種機制，加快創面血管生成，促進創面愈合；另一方面，干細胞具有多向分化潛能，可遷徙至受損部位，分化為皮膚附屬器表型，并用分化細胞重新修復受損皮膚[67-68]。干細胞治療是否促進 WIHN 值得深入研究。
實現皮膚創面功能性愈合具有迫切而重大的實際臨床意義，WIHN 是實現創面皮膚功能性修復的一種重要途徑。WIHN 具有細胞來源多樣性、分子信號機制復雜性的特點。以 WIHN 作為研究哺乳動物胚胎樣再生原理和機制的主要模型，可能為皮膚功能性愈合及成年哺乳動物毛囊再生提供新的觀點。
作者貢獻：所有作者共同參與文章構思、設計及觀點形成；劉鵬程負責資料收集、文章初稿撰寫；譚秋雯參與文章初稿撰寫及修改；江燕林負責資料收集；呂青對文章的知識性內容作批評性審閱及修改。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點。
臨床上較深的創傷愈合后新生皮膚組織常由纖維結締組織構成，缺乏皮膚附屬器官，造成其生理功能缺失，影響患者生存質量。毛囊是皮膚重要的功能器官，具有感覺、內分泌及促進創面愈合等功能[1-3]，促進毛囊新生可通過調控新生皮膚膠原沉積、改變溫度等，促進皮膚創傷功能性修復。然而，目前尚無確切有效手段促進皮膚創傷后毛囊再生。創傷性毛囊新生（wound-induced hair follicle neogenesis，WIHN）是指成年哺乳動物全層皮膚損傷后，新生皮膚中央區毛囊新生現象。研究調控成年哺乳動物 WIHN 的機制，可為含毛囊組織的皮膚修復重建提供新思路。現對近年來 WIHN 的研究進展綜述如下。
1 WIHN 概述
哺乳動物的毛囊是一個復雜的微小器官，這一器官曾被認為只在胚胎發育中形成，成年后毛囊缺失被視為永久性缺失；然而，鼠、兔及人類皮膚損傷后可觀察到毛囊新生，即 WIHN[4-6]。WIHN 的分子信號表達模式與胚胎毛囊發育具有高度相似性，因此也被認為是一種類胚胎樣毛囊新生過程[7]。形態上，新生毛囊在原全層皮膚缺損中心多呈單集落分布，周圍可見零星分布的小衛星集落，創面中央的新生毛囊區被周圍無毛區域環繞[7]。WIHN 的新生毛囊在形態、長度、真皮乳頭及皮脂腺等附屬結構上與正常毛囊無顯著差異[7-8]；但與正常胚胎毛囊生長方向不同，缺乏立毛肌且通常無色素沉著[7, 9-10]。Ito 等[7]發現新生毛囊無色素沉著與新生毛囊黑素細胞缺乏相關。在正常的毛發周期中，隆突區的毛囊干細胞（hair follicle stem cells，HFSCs）為隆突區黑素前體細胞生長提供支持[11-12]。Yuriguchi 等[13]發現在毛囊生長期建立全層皮膚缺損模型，毛囊間表皮出現了大量黑素前體細胞，新生毛發可像正常發育毛發一樣著色。這些研究提示創傷可能誘導毛囊胚胎樣新生，此過程與正常毛囊周期既有相似也有不同，兩者均涉及多種干細胞體系活化調控，借鑒毛囊的周期性再生及胚胎性發育機制，以促進創傷性毛囊再生，值得更多研究探索。
創面大小是影響 WIHN 發生的關鍵因素之一。在 Kligman 等[14]和 Wong 等[6]報道的人類 WIHN 病例中，皮膚缺損直徑分別是 5.08 cm 和 3.5 cm。Ito 等[7]發現 3 周齡小鼠全層皮膚缺損直徑達 1 cm 以上、7 周齡小鼠全層皮膚缺損直徑達 2.25 cm 以上時才可誘發 WIHN。Wnt 信號通路在創面介導的毛囊再生中起關鍵作用。Driskell 等[15]的研究發現，活化 Wnt 信號通路可促進毛乳頭成纖維細胞增殖，繼而減少創面大小對 WIHN 的影響。Wnt 信號通路及其他分子機制對 WIHN 的影響有待更多研究證實。
創傷與炎性反應關系密切，研究提示多種炎癥細胞、炎癥因子共同參與 WIHN 過程[16-19]。然而，在再上皮化及 WIHN 的不同階段，炎癥細胞分泌的生長因子種類及作用可能不同。再上皮化階段，分泌物以炎癥因子為主，例如前列腺素 E2（prostaglandin E2，PGE2）、雙鏈 DNA（double-stranded DNA，dsDNA）、前列腺素 D2（prostaglandin D2，PGD2）、IL-6、TNF-α 等；而 WIHN 階段，分泌因子以促進生長的細胞因子為主，如 FGF-9、FGF-2、Lgr-1 等。同時，WIHN 發生于皮膚創面愈合再上皮化完成后一個較窄時間窗內（創傷后 14～21 d）[7, 9]。從細胞可塑性和/或誘導信號角度分析，新生毛發的形成條件受時間限制，有研究認為這種時間和空間受限的再生現象與免疫系統的激活與消退有關[20]。創傷早期大量炎癥細胞向創面中心遷徙，分泌多種細胞因子，啟動 WIHN 過程；后期炎癥消退，這一促進作用逐漸減弱。這也說明了免疫系統在促進創面愈合過程的全程性與階段差異性。
2 參與毛囊新生的細胞來源
生理情況下，毛囊周期中的毛囊再生主要與位于毛囊外根鞘隆突區的 HFSCs 及次級毛芽相關[21]。與生理性毛囊周期不同，WIHN 局部毛囊組織及干細胞缺失明顯，追蹤參與毛囊新生的干細胞成為目前研究熱點之一。目前主要的研究假說有干細胞學說及重編程學說。
2.1 干細胞學說
HFSCs 主要位于毛囊外根鞘隆突處，具有較強可塑性及多向分化潛能，毛囊不同部位存在著表達不同特異性細胞標志物的 HFSCs，如 CD34、角蛋白 15（keratin 15，Krt15）、Lgr5、Lgr6、轉錄因子 Blimp1 等[22]。HFSCs 生長周期緩慢，在標記細胞內 DNA 后，核酸標記物可以保留較長時間，因此也被稱為標記保留細胞[23-24]。HFSCs 除參與周期性的毛囊再生，還參與皮脂腺、表皮等皮膚結構的重建[25-27]。研究發現，創傷后早期創面周圍 HFSCs 向中心遷移，參與再上皮化過程[12, 28-30]。Lgr5+ HFSCs 是循環中最先被激活的細胞。Wang 等[30]發現了 HFSCs 在創面毛囊新生中的重要作用，他們通過對 Lgr5+ HFSCs 遺傳系譜分析發現，創傷后早期創面周圍大量毛囊 Lgr5+ HFSCs 的子代細胞向傷口遷移，部分細胞參與了基底層及創面上皮的形成；同時創面超過 40% 新生毛囊中檢測到 Lgr5+ HFSCs 子代細胞，證實 Lgr5+ HFSCs 參與新生毛囊形成。Lough 等[12]和 Snippert 等[29]在 Lgr6+ HFSCs 追蹤過程中也發現了這一現象。Jensen 等[28]也發現 Lrig1+ HFSCs 參與了毛囊漏斗及皮脂腺形成。這些研究均表明 HFSCs 在創傷后毛囊再生中的重要作用。
2.2 重編程學說
細胞重編程指不改變基因序列情況下，通過表觀遺傳修飾來改變細胞最終走向的過程，可發生于創傷、再生、腫瘤發生等過程中[31-34]，在 WIHN 過程中同樣存在。Ito 等[7]發現在全層皮膚缺損愈合過程中，創面周圍的 Krt15+ HFSCs 雖然會向中心遷移，但未參與新生毛囊的重建；同時大量創面周圍的上皮干細胞參與了創面毛囊新生，該研究首先證實了 WIHN 的主要細胞來源并非 HFSCs。Snippert 等[29]也發現只有部分新生毛囊含有創面周圍來源的毛囊漏斗區 Lgr6+ HFSCs。Driskell 等[15]發現表達 Blimp 1 的成纖維細胞參與形成真皮乳頭，進而形成新生毛囊；而 Blimp 1 基因敲除小鼠傷后新發毛囊較野生型小鼠少[35]。表觀基因重編程有助于傷口邊緣細胞誘導修復基因產生，是創面愈合的一個關鍵條件[34]。皮膚中 HFSCs 以外的細胞是否同樣通過這種方式參與毛囊重建，需要進一步研究。這些研究表明 HFSCs 及周圍組織中的皮膚干細胞均參與 WIHN 過程，同時也說明 WIHN 是一個多種干細胞參與的過程，不僅動員了自身的同種干細胞，還通過其他機制讓皮膚中其他干細胞參與這一過程。
3 分子機制
3.1 Wnt/β-catenin信號通路
Wnt/β-catenin 信號通路在皮膚、血液和腸等多種組織的發育和再生過程中發揮重要作用。分泌型糖蛋白 Wnt 與 Frizzled 受體家族等結合后，引起細胞核內 β-catenin 水平變化，繼而調節靶基因的表達[2]，調控干細胞多向分化、器官發育和再生[2, 36]。研究證實，Wnt/β-catenin 信號通路可介導 HFSCs 增殖分化及毛囊活化[37-38]。Wntless（也被稱為 Gpr177）基因是 Wnt 配體分泌的關鍵基因[39]。Myung 等[1]的研究發現抑制 Wntless 表達能抑制小鼠毛發干細胞的增殖，抑制毛囊進入生長期。CXXC5 作為 Wnt/β-catenin 信號通路的負調節因子，可與 Dishevelled 進行交互作用，對 CXXC5 功能至關重要[40]。CXXC5 與 Dishevelled 之間的相互作用可激活 Wnt/β-catenin 信號通路，促進 WIHN 的發生[41]。Lee 等[41]發現 CXXC5 基因敲除可促進毛發生長和 WIHN，用丙戊酸激活 Wnt/β-catenin 途徑后可誘導 CXXC5–/–小鼠毛發再生；利用競爭肽干擾 CXXC5-Dishevelled 相互作用激活 Wnt/β-catenin 通路，進而促進 WIHN。
免疫細胞在啟動皮膚 Wnt 信號級聯過程中可能具有特殊作用[16]。皮膚損傷后活化的 γδ T 細胞在早期可產生 FGF-9，該因子通過促進創面周圍的成纖維細胞分泌 Wnt2a 調控 WIHN。研究發現，在毛囊基板形成前補充外源性 FGF-9 能激活 Wnt 通路，促進創傷后毛囊新生，而阻斷 FGF-9 將抑制 Wnt 通路激活，抑制毛囊新生。然而，促進表皮 Wnt 7a 表達不能改善γδ T 細胞缺陷小鼠的低 WIHN 狀況，這可能和 WIHN 與胚胎發育過程不同相關。在全層皮膚缺損愈合過程中，真皮 Wnt 信號通路的激活先于表皮，而不依賴于表皮 Wnt 的產生，這與胚胎發育過程相反[42]。此外，在胚胎發生過程中毛囊發育先于 T 細胞成熟，雖然兩者依賴于相同信號通路，但信號配體來源可能不同，從而為再生提供了更多的靈活性[43]。
細胞外基質成分如Ⅵ型膠原，也可通過 Wnt/β-catenin 信號通路調節 WIHN[44]。研究發現，Ⅵ型膠原 α1（collagen type α1，Col6a1）基因敲除（Col6a1–/–）小鼠的Ⅵ型膠原合成能力低下，出現了更多新生毛囊[37]，而外源性補充Ⅵ型膠原則可抑制 Col6a1–/–小鼠較強的 WIHN 能力。進一步研究提示，Col6a1–/–型小鼠 β-catenin 表達水平明顯高于野生型小鼠，而 Wnt 抑制劑 Dickkopf 相關蛋白 1 表達明顯低于野生型小鼠。Wnt/β-catenin 抑制劑 ICG-001 可抑制 Col6a1–/–小鼠發生 WIHN。這些研究證實Ⅵ型膠原主要通過 Wnt/β-catenin 通路調控 WIHN。
3.2 Akt/β-catenin信號通路
除 γδ T 細胞外，巨噬細胞也參與了創面的 WIHN[45-46]。Wang 等[30]發現 Ly6C+巨噬細胞分泌的 TNF 是 WIHN 發生的關鍵因子。抑制 TNF 產生可明顯抑制 WIHN，對小鼠補充適量的外源性 TNF 將促進毛囊新生。然而，持續高表達 TNF 的 Tg-TNF 小鼠皮膚損傷后，雖可誘導出更多生長期毛囊，但新生毛囊數量遠低于野生型小鼠。這意味著適量的 TNF 是 WIHN 不可或缺因子，過量 TNF 則抑制 WIHN，提示 TNF 在毛囊新生調控中作用的復雜性。TNF 可通過 Akt 介導的 β-catenin 磷酸化上調激活 β-catenin，而 β-catenin 是 Akt 促進 WIHN 的關鍵介質，這一過程不依賴于 Wnt 信號通路[30]。
3.3 IL-6/STAT3信號通路
IL-6 在多個器官再生修復中均有重要作用[47-50]。IL-6 及其家族成員（如 oncostatin M、IL-11 等）通過信號轉導子 IL-6ST/gp130 激活 STAT3 轉錄因子[51]，參與多種細胞過程，包括生長、凋亡和皮膚動態平衡。皮膚損傷后，損傷細胞釋放的 Toll 樣受體 3（toll-like receptor 3，TLR3）及其配體 dsRNA 活性增強是促進組織再生的一個關鍵因素[18, 52]。TLR3 以 dsRNA 依賴的方式誘導 IL-6 產生[17, 53]，IL-6 與受體結合促進 STAT3 磷酸化，導致其核易位和轉錄激活[51]，繼而促進 WIHN。Nelson 等[17]進一步研究發現，在 IL-6 缺乏條件下，其家族成員可代償性升高，增強 STAT3 活化，促進 WIHN；值得注意的是，正如 dsRNA 不影響正常無損傷小鼠皮膚的毛發周期，IL-6/STAT3 軸激活后僅在創傷時誘導 WIHN。
3.4 Hedgehog（Hh）信號通路
武藏蛋白（Musashi，Msi）是一個進化上保守的 RNA 結合蛋白家族，其中 Msi2 是多種干細胞的關鍵調節因子[54-59]。Msi2 蛋白的分泌由 Msi2 基因介導，在整個毛發周期中均有表達，生長期初期開始表達于隆突區細胞，生長期末期開始表達于毛囊內根鞘細胞[60]。Msi2 可通過直接靶向作用于 Shh/Gli1 信號通路來保持 HFSCs 穩定，抑制 WIHN[61]。Ma 等[61]研究發現，Msi2 過表達將維持 HFSCs 的靜息態，抑制毛囊靜息期-生長期的轉變，抑制毛發生長。為了驗證 Msi2 調節 WIHN 的確切機制，他們構建了可在上皮過度表達 Msi2 基因的雙轉基因（double transgenic，DTG）小鼠創傷模型，結果顯示 WIHN 明顯受抑制，而 Msi2 基因敲除小鼠創面形成了更多新生毛囊。下游 Hh 通路靶基因 Shh、Gli1 在 DTG 小鼠皮膚中呈下調趨勢，在 Msi2 基因敲除小鼠皮膚中則呈上調趨勢。Gli1 在 DTG 小鼠毛囊中表達水平較低，但在 Msi2 基因敲除小鼠毛囊中表達明顯增加。
3.5 PG 信號通路
PG 是一種與炎性反應相關的生物活性脂質，在組織損傷時被釋放并參與調控 WIHN。研究發現，外源性 PGD2 可通過 PGD2 合酶-G 蛋白偶聯受體 44 信號通路，抑制小鼠毛囊和人毛囊外植體的毛發生長[8]，而 PGE2 與 PGD2 對毛發生長調節作用相反[8, 52]。
Wnt7b 是 HFSCs 經典 BMP 信號的直接靶點[53]，亦為 HFSCs 調控和毛囊再生中具有非冗余功能的內源性因子[26]。dsRNA/TLR3 激活 IL-6/STAT3 信號通路，可通過 PG 內過氧化物合成酶 2 有效誘導 Wnt7b 合成，促進 WIHN。Zhu 等[62]以正常人表皮角質形成細胞作為模型，首先發現了 dsRNA 類似物 Poly（I: C）以劑量依賴性方式上調表皮角質形成細胞中 Wnt7b mRNA 的表達以及 Wnt7b 蛋白的產生。用塞來昔布或前列腺素內過氧化物合酶 2（prostaglandin-endoperoxide synthase 2，PTGS2）特異性小干擾 RNA 抑制 PG 的合成，可顯著抑制角質形成細胞中 Wnt7b 的產生，外源性補充 PGE2 可提高 Wnt7b 水平，這也證明 dsRNA 誘導的 Wnt7b 和 WIHN 依賴于 PG 的產生。在體內實驗中，Zhu 等[62]發現皮膚損傷后早期即出現了 PTGS2 mRNA 轉錄上調，Poly（I: C）可提高 C57BL6/NJ 小鼠的 WIHN 能力；然而，PTGS2 抑制劑塞來昔布可降低 dsRNA 誘導的 WIHN 和 Wnt7b，外源性補充 PGE2 可提高 Wnt7b 水平和 WIHN。
4 小結與展望
目前，WIHN 是皮膚附屬器再生的研究熱點，且逐漸有臨床轉化趨勢。Hughes 等[63]發現內源性 MSX2 表達可促進 WIHN 過程中的上皮再生，這為促進皮膚附屬器再生提供了新靶點。Kim 等[64]利用非編碼 dsRNA 激活 TLR3 全層皮膚缺損小鼠模型，誘導內源性視黃酸合成，從而促進了 WIHN。激光同樣可誘導人 dsRNA 表達上調和促進視黃酸的合成，具有潛在的臨床應用價值。
目前對 WIHN 的研究不局限于毛囊本身，如 Tan 等[65]發現在皮膚創面愈合過程中，皮內脂肪的新生與 WIHN 有一定相關性；Gur-Cohen 等[66]發現毛囊周圍的淋巴系統是極為重要的干細胞龕，在促進毛囊新生過程中具有重要作用。對毛囊周圍相鄰組織結構的研究開啟了 WIHN 的新探索。
干細胞治療是目前創面愈合過程中一種極具前景的治療方式。干細胞一方面可通過自身旁分泌、促血管生成、抗氧化凋亡等多種機制，加快創面血管生成，促進創面愈合；另一方面，干細胞具有多向分化潛能，可遷徙至受損部位，分化為皮膚附屬器表型，并用分化細胞重新修復受損皮膚[67-68]。干細胞治療是否促進 WIHN 值得深入研究。
實現皮膚創面功能性愈合具有迫切而重大的實際臨床意義，WIHN 是實現創面皮膚功能性修復的一種重要途徑。WIHN 具有細胞來源多樣性、分子信號機制復雜性的特點。以 WIHN 作為研究哺乳動物胚胎樣再生原理和機制的主要模型，可能為皮膚功能性愈合及成年哺乳動物毛囊再生提供新的觀點。
作者貢獻：所有作者共同參與文章構思、設計及觀點形成；劉鵬程負責資料收集、文章初稿撰寫；譚秋雯參與文章初稿撰寫及修改；江燕林負責資料收集；呂青對文章的知識性內容作批評性審閱及修改。
利益沖突：所有作者聲明，在課題研究和文章撰寫過程中不存在利益沖突。課題經費支持沒有影響文章觀點。