林頌然 Sung-Jan Lin

利用毛囊為模型 研究幹細胞的調控機轉

本人的實驗室在過去幾年主要利用毛囊為模型，來研究幹細胞的調控與組織再生的機轉。我們希望結合生物學的原理與組織工程的方法，發展有效促進毛囊生長的方法。毛囊可以週期性再生，毛囊在生長期與休止期的體積可以有幾十倍的差異，是體內體積變化最大的組織之一。毛囊再生有賴於毛囊幹細胞的活化，也是研究幹細胞調控的重要模型。

毛囊幹細胞的調控，特別是毛囊幹細胞如何感受環境的變化而再生新髮，是生物學上有趣的問題。我們發現毛囊幹細胞可以透過交感神經，來感受外在光線及溫度的變化，而決定是否活化，新生毛髮。例如環境中藍色光線，可以透過視網膜的內生感光視神經細胞 (intrinsically photosensitive retinal ganglion cell，ipRGC) 接收，經過視神經活化腦部的視交叉上核，隨後活化全身交感神經，並活化毛囊幹細胞。接觸到冷的環境，交感神經的活化，也可以活化毛囊幹細胞，加速再生新髮。而交感神經與毛囊和細胞之間，形成類突觸 (synapse-like) 結構，可以精準調節毛囊幹細胞活性。這是首次觀察到神經可以透過類突觸的結構來調控幹細胞。

另一方面，我們著重在毛囊對放射治療與化療的反應。我們發現生長期毛囊受到放射治療與化療的傷害後，可以活化外毛鞘細胞，將外毛鞘細胞轉化為具有幹細胞特性的異位幹細胞，來修補受傷的部位。我們也發現，透過加速活化這些異位幹細胞，可以加速毛囊修復，減少放射治療與化療所引起的掉髮。對於毛囊已經消失的皮膚，我們發現可以利用胚胎發育期皮膚中的特定三個蛋白質，來改變環境，促進毛囊新生，有機會應用在治療斑痕性禿髮。