毛囊再生是皮肤再生研究的一个重要分支，近20年来，体外模型一直是皮肤医学领域的重要研究方向。最初的体外皮肤模型系统仅由分化的表皮组成；结构稍微复杂的全层皮肤模型，由角质形成细胞接种于起支架作用的含有成纤维细胞的胶原或纤维蛋白基质上构建；还可以利用成纤维细胞在体外能自身分泌细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的特点，生成完全由人体组件组成的3D皮肤模型。
与传统皮肤全层模型相比，基于干细胞培养技术的皮肤类器官，与体内发育过程相似，能够基于细胞类别自我组织和定向分化，并且可以产生皮肤模型无法比拟的皮肤附属物，如毛囊、皮脂腺等。近年发展起来的微流控技术和3D生物打印技术的应用，就为毛囊再生的相关研究提供更加有前景的工具。
本文将以从毛囊体外培养的痛点出发，探讨近年来毛囊类器官研究的前沿进展，以及这些成果在用于毛发再生研究中的应用潜力。
人工培育毛囊一直是困扰皮肤医学领域的技术难点，这使得脱发问题一直得不到很好的解决。目前，脱发治疗主要包括药物治疗和手术治疗两大类，但存在较大局限性。
例如，药物治疗在某些情况下效果不理想，而且米诺地尔可能会引起瘙痒和红斑等副作用，非那雄胺则可能导致勃起困难和阳痿等问题。
手术治疗方面，由于毛囊来源的匮乏，对于终末期脱发患者治疗效果往往不佳。因此，亟需研发新的治疗方法以缓解植发问题的临床窘境，特别是解决体外毛囊来源的问题尤为重要。
2004年，Morris, RJ等人首次从成年小鼠皮肤中分离出的干细胞培育出人工毛囊，标志着科学家第一次在动物模型上解决了毛囊的体外来源问题。
到了2020年代，人源的人工培育毛囊迎来了重大进展，美国波士顿儿童医院的团队在《自然》（Nature）发文，称其可以通过诱导多功能干细胞，培育出由分层表皮、富含脂肪的真皮和配备皮脂腺的色素毛囊组成的毛囊类器官，亦可以成功移植到裸鼠身上，是人工毛囊研发史上的一个重大突破，象征着体外培育人体毛囊、同时不需要用自体其他体毛移植，已经从理论走向了现实。此外，如果这种方法能够进一步临床转化，伤口、疤痕和遗传性皮肤病等治疗领域将有望迎来突破性疗法。
但是，以上技术仍存在一些瓶颈，距离临床应用仍有一段距离，例如，皮肤类器官培养有着从细胞聚集体表面的外胚层诱导开始的多个分化步骤，需要相对较长的时间，并且通常包含许多杂质比如意外分化的细胞及其分泌的蛋白，同时培养出的毛干都比较短，因此在治疗端上的应用价值较低。
2022年，来自日本横滨国立大学的团队在《科学·进展》（Science Advances）上发文，描述了其利用胎鼠的上皮和间充质细胞，结合使用相当低浓度的Matrigel（2%）控制这些细胞的空间排列来制造毛囊类器官，从而高效(接近100%) 地在体外生成毛干，生产的毛干长度在23天后达到接近3毫米，大幅缩短了人工毛囊培育的时间，为大规模临床制备提供了重要依据。
2023-2024年，同样来自横滨国立大学的技术团队以及神奈川工业科学技术研究所、韩国首尔国立大学、复旦大学华山医院的技术人员利用多种方法进一步改进和丰富了人工毛囊培育技术，例如通过基因编辑（ 敲低真皮乳头细胞中的HIF-1-α）、外泌体递送、添加生长促进素（催产素、肉桂酸）以及改进培育设备（微流控技术）等等，为毛囊类器官在促进生长、高效培养、大规模制备以及稳定培育方面提供了丰富的理论和实践依据，亦已成功将毛囊类器官应用于药物测试领域。毛囊类器官的出现，已成功将植发相关的再生医学领域带入一个新的发展阶段。
参考图，来源：https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2022.04.008
尧健生物拥有国内领先的毛囊类器官技术，研发团队已实现100%效率生成毛囊和毛干的体外毛囊类器官培养系统，具有安全性高、无排异、取样方便、移植治疗面积不受限制等优点。目前，我们的毛囊类器官技术已成功在裸鼠、秃猴等动物模型上实现毛发完全覆盖，并且正在将这项技术应用于临床中的严重脱发患者。
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尧健生物始终聚焦于生命科学基础研究与转化医学领域的最前沿，拥有国际一流的类器官技术一体化平台、临床前CRO技术服务以及SPF级实验动物房运营服务，并持续在行业中保持领先水平。
秉承“承载新药梦想，共创人类生命新维度”的伟大愿景，尧健生物将持续为新药研发事业赋能，让更多疾病个性化疗法造福患者。
