呷這微生物，免拔獅子鬃毛也能讓掉落的頭髮長回來!?

本文由 蓓麗嘉國際 委託，泛科學企劃執行。

• 文／陳彥諺，皮膚專科陳昱璁醫師

看似無用的頭髮，除了防曬、保暖的功能外，還有外表上的美觀作用。「美觀」雖然乍看之下並不實用，但是，如果生得一張好看的臉，偏偏頂上荒涼，好看的外貌卻極容易因此而消減幾分。

以往在治療禿頭上，有四種主要方法：改善作息、塗抹含有米諾地爾（Minoxidil）成分的生髮水、口服抗雄性禿之藥物、植髮手術。不過，隨著科技進步，科學家們也不斷地探索著新方法！

目前除了上述四種常見方法外，還有另一種安全且可居家執行的療程，是以「低能量雷射療法（LLLT）」來照射頭皮，進而達到讓落髮毛囊重回生長期的方式。

什麼是低能量雷射療法（LLLT）？

低能量雷射療法，全名叫做 Low-Level laser(light) therapy。這是一種運用低功率雷射（通常是紅外線）來治療特定症狀的治療方式。低能量雷射與傳統雷射並不相同，傳統雷射是高能量的雷射，常用單位是瓦特（Watt），大多用在切割或止血等大手術上。然而，低能量雷射是能量較低的雷射，具有安全性外，用途也更加廣泛，常用於減輕疼痛、治癒傷口、神經再生等。

不過，會發現低能量雷射也許能增生毛髮，其實完全是歪打正著的結果，為何會這樣說呢？有個故事小插曲是發生在 1960 年代後期，匈牙利醫生恩德雷・梅斯特（Endre Mester）原本在進行一系列實驗，想證明雷射光到底會不會致癌。

他將小鼠背部毛髮剃光，再使用低功率紅寶石雷射光（694nm）照射，結果，小鼠並沒有因為照射雷射光而得到癌症，出乎他的預料，雷射光的照射，反而改善了小鼠背部剃毛區域的毛髮生長狀況。

這項發現，也引起了學界對於 LLLT 治療禿頭的關注。近年來，實際研究成果中也指出了患有雄性禿症狀的患者，在經過定時定量的低能量雷射照射下，能有效改善部分受試者的禿頭狀況。

雷射光與 LED 的差異

LED 光源就是家裡的省電燈泡，這些燈泡發出的光，波長較雷射光廣泛，也沒有特定方向性，此外由於光波的相位並不統一，會互相干擾影響光波的能量。

雷射光源的產生是來自雷射二極體，通過電流產生光後會在共振腔中共振，產生更多同波長的光。因此，雷射光源的波長較為單一，具有高度指向性，且相位一致，更容易控制能量。而這些性能也反映在價格上，雷射光源每 nW 的成本，更是高於 LED 光源近 100 倍。

皮膚專科陳昱璁醫師表示：「造成落髮常見的因素包括：雄性禿、壓力、產後落髮甚至是打完疫苗或確診後的副作用都有可能引發落髮，目前通過台灣衛福部核准改善落髮的治療方式有生髮水、口服藥、低能量雷射與植髮手術，而低能量雷射的優點是非侵入、無顯著副作用、可居家使用的生髮器材，不過，若雷射波長不同會造成波長干擾，建議民眾使用 650nm 單一雷射光，至於適合用什麼樣的方式治療建議民眾到門診由專業醫師評估。」

在傳統的髮療法當中，皆存在著潛在的副作用風險，比如，使用含米諾地爾的生髮水，有可能會造成頭皮刺激不適，初期使用也可能有掉髮增加的情形，女性也偶有出現臉部多毛症的狀況；而口服藥常見副作用包含性慾減低、勃起異常、不孕等副作用。

陳昱璁醫師也提到：「雷射生髮帽屬醫療器材，若不當使用仍會造成傷害之虞，因此不鼓勵民眾自行購買，若有異常落髮徵兆，建議尋求專業醫師諮詢，才能對症下藥，找到符合自身需求的療程。」

所以頭髮禿禿別害怕！遇到落髮難題，不要遲疑，及早開啟適合的療程，才能盡早回歸頂上的繁榮景象。

※ 以上屬醫療資訊分享，任何療程效果與副作用因人而異，如有需求請以專業醫師建議為主。

現代社會因工作和生活節奏快、壓力大，再加上作息時間不規律，使得不少人的髮際線升高，甚至頂上無毛，在今日，禿頭早已不是老年人的專利，很多青壯年也面臨掉髮的煩惱。好在近期哈佛大學的團隊發表在 Nature 上的研究，揭示了長期壓力大導致掉髮的背後機制，並提出了逆轉的可能方法¹。

毛囊，頭髮生成的重要工廠

講掉髮前，勢必要先聊聊我們的頭髮是如何生長的，這就要講到毛囊 (Hair follicle) 了。

毛囊是皮膚的附屬器官 (appendages) 之一，是生成毛髮的單位，毛囊除了生長毛髮，也可幫助表皮機能，免受外界環境的損傷，在組織更新和外傷修復中發揮重要作用²。

毛囊主要由外根鞘 (Outer root sheath)、內根鞘 (Inner root sheath) 和毛球 (Hair bulb) 構成，其中毛髮的生成由最底部的毛球進行。

毛球最底部為真皮毛乳頭細胞（Dermal papilla cell，後簡稱 DP 細胞），是發送生髮訊號的重要細胞，DP 細胞將生髮訊號傳至基質細胞 (Matrix Cell) 和毛囊幹細胞 (Hair Follicle Stem Cell) 後，就會促使毛髮開始生長。

別慌，掉頭髮不等於禿頭！

如同季節會有周期變換，毛囊的生長也是有週期的，分別是生長期 (Anagen phase)、退行期 (Catagen phase) 和休止期 (Telogen phase) 三個階段，下面簡單介紹這三個階段：

（一）生長期：此時期的毛囊呈活躍增生狀態，是毛髮生長的階段。

在這個階段中，毛髮會因毛囊幹細胞不斷的細胞分裂而變長、變粗，此外，由於此時期的毛球與皮膚組織相連緊密，因此這個階段的頭髮是很難脫落的，硬拔的話，頭皮會感到疼痛。

毛髮生長期的時間依不同皮膚區域而有異，例如頭皮的生長期為 2-5 年，睫毛則只有 2-3 個月。頭皮約有 85-90% 的頭髮位於生長期，每個月約生長 1 公分。

（二）衰退期：這個時期的毛囊細胞準備進入細胞凋亡的階段，此階段毛囊幹細胞的細胞分裂會降低，因此頭髮會慢慢變細，毛球也於此時開始萎縮。頭皮約有 1% 的頭髮位於衰退期，為期 3-6 周。

（三）休止期：此時毛囊進入休眠狀態，頭髮完全停止生長，變得很容易脫落，我們梳頭髮時，那些隨著梳子一起滑順掉落的頭髮，大部分都是處在此階段。

當頭髮脫落後，毛囊會再長出新生頭髮，重新開始一個生長週期，頭皮約有 10%-15% 的頭髮處於休止期，時長約為 3 個月。

從上面可以看出，我們的頭髮是一邊生長，一邊掉落的，因此掉髮是非常正常的現象，正常狀態下，人平均一天掉髮 50-100 根。然而，一旦每日掉髮量超過這個範圍，再加上生長期的毛囊減少，就可能威脅到髮際線，甚至導致禿頭。

毛囊的生長週期受許多因素影響，除了光照、溫度、拉扯等物理因素外，飲食、作息甚至是心理因素也會影響毛囊。

長期以來，持續的慢性壓力、精神焦慮和情緒緊張等因素被認為與掉髮密切相關，但這些壓力因素導致脫髮的生理機制是什麼，一直不為人所知。而哈佛大學的團隊，就對這個問題展開深入研究。

當壓力來臨時，小鼠也難長毛

當小鼠面臨壓力時，其腎上腺會分泌多種激素來應對，因此研究團隊的首要目標就是了解，腎上腺分泌的「壓力激素」是否會抑止小鼠毛髮的生成。

研究中，科學家比較了正常小鼠與切除腎上腺的小鼠，觀察牠們在持續慢性壓力下，兩者毛髮的生長速度是否不同。

結果顯示，切除腎上腺的小鼠，毛髮生長速度遠超過正常小鼠，也就是說，壓力激素確實會影響小鼠的毛髮生長。

另外他們也發現，腎上腺切除的小鼠，毛囊的休止期時間會大幅縮短。

腎上腺在面對壓力時會分泌多種激素，但究竟是哪種激素發揮了作用呢？

目前的研究顯示，小鼠的腎上腺應對壓力所分泌的主要激素是皮質酮。那究竟是不是皮質酮影響了毛髮的生長呢？為此研究團隊又進行了實驗。

他們讓正常情況下（沒有持續慢性壓力）的小鼠，分別飲用一般水和加有皮質酮的水。結果顯示飲用皮質酮的小鼠，毛髮的生長確實受到抑制。

接下來他們想了解，皮質酮是如何影響毛髮生長。

生髮的關鍵訊號——GAS6

研究團隊發現，皮質酮會延長毛囊幹細胞在休止期的時間，但這個影響不是直接，而是「間接」。

前文有提到，毛囊中的 DP 細胞會傳送生髮訊號來活化毛囊幹細胞，進而促使毛髮的生長，而他們發現皮質酮並非抑制毛囊幹細胞，而是抑制 DP 細胞的活性，使其無法產生生髮訊號。因此，科學家們的下一步，便是找到活化毛囊幹細胞的「訊號」到底是誰。

研究團隊在分析 DP 細胞的基因表現模式後，最終找到一個關鍵的蛋白質，那就是生長停滯特異性蛋白質 6 (Growth Arrest Specific Protein 6, GAS6)，他們發現皮質酮會抑制 DP 細胞產生 GAS6，而 GAS6 的功能正是促進細胞分裂。

科學家猜測，皮質酮（壓力）會抑制 DP 細胞產生 GAS6，讓毛囊幹細胞無法活化，進而使毛髮無法生長！為了驗證這個想法，他們又進行一系列實驗。

皮質酮會降低毛囊內的生髮訊號！

首先他們發現在壓力環境下，腎上腺切除的小鼠毛囊內，GAS6 量比正常小鼠高。但給腎上腺切除的小鼠服用皮質酮後，GAS6 的量就會降低，顯示皮質酮確實會降低毛囊內 GAS6 的量。

接著他們將小鼠的毛囊幹細胞純化出來，並加入 GAS6。結果顯示 GAS6 確實可以促進毛囊幹細胞的生長。

最後，他們用基因治療的方法將 GAS6 注射到皮膚中，讓皮膚細胞可以不斷地產生 GAS6，結果可謂非常成功！GAS6 不僅可以刺激正常小鼠的毛髮生長，也能讓長期處於慢性壓力下的小鼠長出毛髮，也就是說， GAS6 確實可以逆轉壓力對毛髮生長的抑制作用。

綜合上述所有的實驗結果，研究團隊確認皮質酮（壓力）會抑制 DP 細胞產生 GAS6，讓毛囊幹細胞無法活化，進而使毛髮無法生長。讓壓力導致掉髮的機制清晰的展現出來。

頂上無毛有救了？可能要再等等

既然已經知道壓力導致掉髮的機制，那補充 GAS6 是否也能逆轉壓力對人造成的掉髮呢？答案是：不知道。

首先，小鼠的皮質酮雖被認為相當於人的皮質醇，但皮質醇在人體內是否產生上述的機制（即抑制 DP 細胞產生 GAS6）需要實驗驗證。

其次，小鼠和人類的毛囊週期持續時間是不同的。在成年小鼠中，大多數毛囊都處於休止期，而人類的頭皮毛囊約有 90% 處於生長期。因此所以必須先測試皮質酮對生長期毛囊的影響，才能更安全的應用在人體上。

雖然這篇文章的發現，還辦法那麼快速應用到人體上，但這篇文章找出了壓力導致掉髮的機制，或許未來，我們只需要補充 GAS6 就能抵銷慢性壓力對頭髮的不良影響。但在這天來臨前，學會調適工作與生活中的壓力，或許還是最簡便與實在的方法！

參考資料

1. Choi, S., Zhang, B., Ma, S. et al. Corticosterone inhibits GAS6 to govern hair follicle stem-cell quiescence. Nature (2021)
2. Hair follicle
3. Relax to grow more hair

文 / 李德庭

上週日（5/1）下午，泛科學來到臺中文創園區，參觀中國醫藥大學的藥用化妝品學系畢業展。這個科系很年輕，今年才第 11 屆，更是去年才首次將畢展移出校園。

本屆畢展的主題為「攜妝」，展覽分為五組：洗卸、保養、彩妝、髮妝與香氛，每組團隊推出一組有 4 至 6 項作品的系列。五個領域的專業知識都涵蓋在四年的課程中，再由同學自行分組決定畢業製作主題。總召許藝馨表示，這次他們打破往年的玻璃櫃形式，採用更開放、容易互動的展場設計，搭配自行編製的實體雜誌與線上網站，將籌備一年多的心血完整呈現。

從概念、產品成分、包裝到文案都自己來才叫做畢展

髮妝組《啡髮走絲》以「抗落髮」為出發點，選擇咖啡因作為主要添加物。同學們解釋，除了壓力造成的落髮外，DHT（雙氫氧睪固酮）也與所謂的雄性禿有關，它會進入毛囊細胞核，使毛囊無法進行蛋白質合成，在三個月內造成脫髮萎縮。咖啡因則有助於降低 DHT 的活性，使它的攻擊力不那麼強，進而改善落髮，從日常的清洗中防止禿頭落髮。

另外他們也設計了市面上較不常見的乾洗髮產品，以「玉米澱粉」製作，能夠吸附頭皮與髮根間的油脂，要使用時只需要以粉撲拍打至頭皮上。「不過乾洗髮只是應急，例如在外面要見客戶、聚餐前臨時使用，並不能代替洗髮精喔！」

作品在外觀設計上也別具巧思，將咖啡因的結構式切割作為包裝，當把整組五項產品並排就能看見結構式的全貌！

保養組直接以《精胺酸保濕》為題，有別於市面上成分、品名都極其複雜的保養品，希望呈現最純粹的保濕概念。「精胺酸（Arginine）屬於 20 種天然胺基酸之一，是人類肌膚中的保濕因子，可以提升保水與修復能力，因此被我們選為主要成分。」

「視覺設計也希望維持簡潔易懂的脈絡，像修護凝膠上面就直接寫修護凝膠，外加簡單的英文字 I Can Fix It，調製時也避免過多萃取物，只保留能強調主題——保濕效能的成分。」產品的其他細節如保濕乳液（分為日、夜用）特別選擇真空瓶身，防止微生物孳生，也都是同學們反覆嘗試、討論後的決定。

與保養組同樣強調成分單純，推出《真。洋甘菊》系列的洗卸組。「德國洋甘菊（German Chamomile）又被稱為大地的蘋果，內有揮發油、類黃酮與黏液，並含 0.6~1.0% 以上的精油，產品多使用於皮膚、薄膜或黏膜部分。」同學們強調，此系列的主要成分「洋甘菊萃取物」擁有國際公認獨立第三方有機認證機構「ECOCERT」的環保標章。「ECOCERT 監控產品從『種植』到『包裝過程』中對環境造成的影響，並且對原料、配方等所含成分都有嚴格的規定。」

彩妝組系列則最接近我們原本對「化妝品系」的想像，《鑽石閃耀》系列推出眼影、唇膏、粉底液與腮紅，每款都取了花一般的名字，滿足少男少女們的粉紅夢幻心。組員笑說，畢業製作從調製、包裝材料選擇甚至壓模成形都要自己來（還現場解說了如何以 50 元硬幣壓模），是場有意義但辛苦的硬仗。

若說彩妝組接近預期，那最超出想像的大概是香氛組。

他們以賴聲川音樂劇《彈琴說愛》聯名香氛產品為靈感，推出名為《步步浸馨》的系列產品，替三幅世界名畫調製香氛噴霧，另外還有作工精細的薰香紙與四季蠟燭，加上充滿情調的展場陳列，讓人有種置身沙龍的錯覺。

強調「源頭」的中國醫藥用化妝品系

藥用化妝品學系的英文名稱為 Cosmeceutics，是化妝品（Cosmetics）與藥品（Pharmaceutical）的結合，屬於化妝品科學。總召許藝馨說，「中國醫的藥用化妝品系和一般科大不同的是，我們比較強調源頭的成分而非應用，例如微生物研究、製造過程，所以我們比較了解產品成分與效用，也有不少同學是因為喜歡化學而選擇這個系。」

在訪談中同學們表示，整個畢展從核心概念、產品成分、包裝到展場設計，系上給學生很大的空間自由發揮，除了現場展示的產品是由全班皆參與的「調製組」製造，另外還有雜誌組、展場設計組、校外活動組等規劃。

「這次還有一項創新，搭配畢展主題中的『攜手』意涵，我們加入了公益活動，到省三國小帶小朋友認識體驗手工皂與香水。除了一邊讓小朋友發揮創造力、一邊結合自身專業傳達衛教觀念，我們也和小朋友們約定好，將把製作的部分手工皂拿去義賣，並把所得全數捐給附近的兒童之家。」

幾個月後這些同學們將從大學畢業，進入業界負責研發、製造、品管、檢驗，或是走彩妝行銷，繼續進修則可能跨足生物科技、藥學或製藥。從本次「攜妝」畢業展中我們真實看見同學們的用心與專業，並期待這樣的化妝品科學人才能將所學應用於社會。

文／廖英凱

雄性禿和攝護腺肥大，似乎困擾著廣大的中老年男性民眾，例如40歲以上男性就會開始出現掉髮或髮線後退等雄性秃的前兆，而50歲以上的男性三分之一會開始出現攝護腺肥大的問題。今日的研究發現，這些與性別和年齡有高度相關的症狀，是一種雄性賀爾蒙二氫睪固酮（Dihydrotestosterone, DHT）在作怪。因此，如果能夠有效減少體內的DHT，或是降低DHT的活性，就有機會能解決雄性禿與攝護腺肥大的症狀了。DHT這種雄性賀爾蒙，他的主要的來源是睪固酮（testosterone, T）經五甲基還原酵素（5-a reductase）的作用而形成，因此，如果能抑制五甲基還原酵素的作用，將可有效降低DHT的含量。

但要能夠尋覓到抑制這種酵素的物質，難度甚高，如同大海撈針般機會渺茫。然而財團法人食品工業發展研究所的研究團隊，從所保存的兩萬多株菌種，運用策略與科技知識，終於在紅麴菌（Monascus）中，找到了可以抑制五甲基還原酵素的化合物Monascuspiloin (MP)。它不僅可以降低五甲基還原酵素的活性，減少二氫睪固酮的產生，同時亦會阻擾二氫睪固酮與其受體結合，雙效抑制二氫睪固酮的作用。食品所生資中心保存規模與數量居全球前十名的龐大菌種庫是這項研究的有力後盾。

而從GRAS的 Monascus身上找到MP並不斷提高產量的過程，除了需要技術與不斷的實驗，更需整個團隊橫向與縱向的合作。食品所生資中心的研究團隊首先要先建立「篩選平台」，由於微生物種類繁多，而每一種微生物的代謝產物種類和比例也都大不相同。研究團隊從成千上萬種菌種中，藉著篩選平台與不斷實驗，終於找到能降低五甲基還原酵素的品種。

但儘管如此，要使功效成分能夠突顯，團隊運用了培養基組成分調整，發酵條件最適化等技術，使具活性的功效成分的含量不斷提升。然而，單一菌種仍會有多種代謝物質，此時再將這些代謝物質做化合物分離，測試每一種化合物對五甲基還原酵素作用的影響，量測活性是否有下降，最終找到了MP這個化合物。再搭配核磁共振、質譜分析、各種波段的光譜分析等，終於將試管中的化學物質，辨識出它的化學結構。

但是，找到了這項化合物，可不代表工作就結束了，還需要不斷的提升菌株產生MP的能力，才能讓MP真正發揮效用。常見的菌種改良技術是利用輻射或自突變劑等引發物理或化學突變；或是利用原生質體融合，刺激菌體進行染色體交換；以及直接插入指定基因的基因工程。這些目的都是為了要提高突變率以加速演化的進程，並在大量的實驗中，不斷挑選與培養具有優勢的菌種。研發團隊的成員們利用上述這些「菌種改良技術」，歷時兩年與十代以上的菌種篩選改良，培養出能製造更大量MP的紅麴菌株（Monascus ）。

目前，食品所利用紅麴菌代謝物Monascuspiloin(MP)來抑制五甲基還原酵素的活性及干擾二氫睪固酮與其受體結合的成果，也已申請到我國的發明專利（中華民國專利I437001號）。相信在不久的未來，我們就能在市面上看到能對付雄性禿與攝護腺肥大的紅麴產品囉！

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