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- 文／nerdy 交大理科碩士畢業，半吊子的科學狂熱者，投稿是種消遣。
相傳，在法國大革命時，法國皇后瑪麗．安托瓦內特 (Marie Antoinette) 在被送上斷頭台行刑的前一晚，瞬間變得白髮蒼蒼。
姑且不論這是否為民間軼事，我們在現實生活中，似乎也能發現「壓力」與「頭髮變白的速度」間，存在某種因果關係（比如說政治人物上任前後的髮色差異），如今，或許可以用科學的方法解釋這個現象了。
據說法國的瑪麗皇后在上斷頭台前一夜白頭。圖／wikipedia commons
是什麼讓人「一夜白髮」？來點壓力試試看
哈佛大學幹細胞研究所 (HSCI) 的團隊嘗試了解「一夜白髮」背後的生理機制¹，而由於毛髮顏色的深淺與黑色素幹細胞 (melanocyte stem cells, MeSCs) 的多寡直接相關，團隊推斷，一夜白頭的原因應該與黑色素幹細胞脫離不了關係。
但首先，他們需確認：實驗鼠的毛色淡化跟牠們所受的壓力是否有關？
為了確認兩者間的關聯，實驗人員將實驗鼠暴露於各種壓力源之下，像是：將籠子傾斜、開整晚的燈等等。最後發現，實驗鼠的毛色隨著生長週期明顯變淺了，證明實驗鼠也跟人類一樣，在承受一定強度及長度的壓力後，會有毛色淡化的現象。
實驗鼠在接受慢性且不可預測的壓力後，毛色變淡了。圖／研究圖片
而後，研究團隊在實驗鼠身上，施打了一種辣度超高的樹脂毒素 (Resiniferatoxin, RTX) 做為測試壓力源。數日後，他們藉由免疫螢光染色法 (immunofluorescent staining) 發現：實驗鼠毛囊中的黑色素幹細胞數量大幅減少，表示黑色素幹細胞減少會使毛色淡化。
- 註：免疫螢光染色法 (immunofluorescent staining) 可以藉由抗原和抗體間專一的結合反應，觀察蛋白質與胞器在細胞中的位置。
實驗鼠毛囊之免疫螢光染色圖。左為控制組，右為被注射 RTX 的實驗組。黃色方框處為黑色素幹細胞所在區域，白色箭頭指示處為黑色素幹細胞。由圖可見，實驗鼠被注射 RTX 數日後，在其毛囊內並無發現黑色素幹細胞。圖／研究圖片
猜猜幫兇是誰？謹慎的實驗推理之旅
另一方面，過去曾有研究推測：承受壓力後毛色淡化的原因，可能是受到免疫系統的攻擊2,3。於是，研究人員依循這個推測，將樹脂毒素注入缺乏 B 細胞及 T 細胞的實驗鼠中，卻發現實驗鼠的毛色一樣會淡化，顯示出淡化的機制與免疫系統無關。
那麼，問題來了：壓力到底是透過什麼機制去影響毛色的呢？
壓力到底是透過什麼機制去影響毛色的呢？圖／giphy
為了找到答案，研究人員首先對實驗鼠進行了一連串的刺（ㄋㄩㄝˋ）激（ㄉㄞˋ）後，發現到：實驗鼠血液中皮質酮 (corticosterone) 及去甲基腎上腺素 (noradrenaline) 等激素的濃度明顯增加了。
那麼，這兩者跟白髮機制都有關係嗎？研究人員接著嘗試移除皮質酮受器，並注入樹脂毒素。結果毛色還是淡化了，即使研究人員提升皮質醇濃度，也並未影改變實驗鼠的毛色。換句話說，這種由腎上腺皮質分泌的壓力賀爾蒙（皮質酮），並不是造成毛色淡化的主要原因。
接下來，研究人員改成移除黑色素幹細胞上的去甲基腎上腺素受器，再注入樹脂毒素，沒想到，實驗鼠的毛色淡化現象就消失了！此外，當研究人員在實驗鼠身上施打去甲基腎上腺素，施打處的毛色便開始明顯淡化，種種證據都指出：一夜白頭正是去甲基腎上腺素搞的鬼。
一夜白頭的原因找到！原來是交感神經太活躍
既然知道幫兇是去甲基腎上腺素，揪出真正幕後黑手便不是件難事，研究團隊把問題轉向腎上腺與交感神經，因為他們會在遇到壓力時，分泌去甲基腎上腺素。
嫌疑犯 1 號：腎上腺
研究人員將實驗鼠的腎上腺移除、注入樹脂毒素、觀察實驗鼠的毛色變化，結果發現實驗鼠仍有毛色淡化的現象。叭叭！真正的兇手不是它。
嫌疑犯 2 號：交感神經
當實驗鼠暴露在壓力源（樹脂毒素）中時，交感神經會被強烈活化，並分泌去甲基腎上腺素，這種機制會觸發「戰或逃反應」(fight-or-flight responses)4。而在一連串的實驗中，研究人員更發現此機制會促使黑色素幹細胞不正常地迅速增生，接著分化、遷移，最後永久地流失，導致毛色淡化。
黑色素幹細胞會因為去甲基腎上腺素而不正常增生、分化、遷移而後流失。
什麼？你覺得這篇文章好像有看沒懂，讓人感覺壓力很大嗎？快去看看你的交感神經有沒有被強烈活化，讓你多出幾根白頭髮？
參考資料
- Zhang, B., Ma, S., Rachmin, I. et al. Hyperactivation of sympathetic nerves drives depletion of melanocyte stem cells. Nature 577, 676–681 (2020)
- Navarini, A. A., Nobbe, S. & Trueb, R. M. Marie Antoinette syndrome. Arch. Dermatol. 145, 656 (2009)
- Harris, M. L. et al. A direct link between MITF, innate immunity, and hair graying. PLoS Biol. 16, e2003648 (2018)
- Ulrich-Lai, Y. M. & Herman, J. P. Neural regulation of endocrine and autonomic stress responses. Nat. Rev. Neurosci. 10, 397–409 (2009)
