重庆大学王伯初/郝石磊团队AHM：在角蛋白促毛发生长研究取得进展

脱发问题日益严峻，我国脱发人群已呈现典型的年轻化趋势^[1]，给患者带来了极大的精神压力^[2]，甚至影响人们的生活和工作，但医学防治方法又非常局限^[3]，随着人们对该问题的重视，目前的研究表明提取人发角蛋白是一种优良的毛发营养剂^[4]，但由于提取角蛋白成分复杂，故探索重组角蛋白促进毛发生长发育的机制对于改善患者的脱发症状具有重要的研究价值。

近日，重庆大学王伯初/郝石磊课题组在Advance Healthcare Materials杂志在线发表了题为Rational design of human hair keratin-driven proteins for hair growth promotion的研究性论文。该论文通过QTY Code技术设计水溶性重组人发角蛋白，进而构建了角蛋白微针并将其用于脱发小鼠模型的治疗，研究角蛋白对调控毛囊周期及促进毛发再生的治疗效果差异，并通过转录组测序表明角蛋白调控PI3K/AKT/Nf-κB信号轴促进毛发生长，该研究为改善脱发症状提供了一种新型的治疗策略。

先前的研究表明提取人发角蛋白具有调控毛囊生长发育的作用^[5]，故为了研究不同种类角蛋白对毛发生长的作用，研究人员选择了毛发中含量最高的K31与K81进行重组表达并通过QTY Code原则进行水溶性设计^[6-8]，将其制备为微针剂型，通过建立脱发小鼠模型，结果表明了水溶性重组人发角蛋白RK81^QTY相比于RK31^QTY能够更快诱导毛发再生，新生毛发较厚，毛鳞片完整并且黑色素累积更多，显著提高了新生毛发的质量。

进一步通过转录组测序，研究人员检测了脱发小鼠在毛发再生后皮肤组织中的基因表达情况，共发现了2578个差异基因，对差异基因进行KEGG富集和GO富集分析，表明角蛋白可能通过PI3K/AKT/Nf-κB信号轴调控毛囊周期转变并促进毛发生长，并且发现RK81^QTY能够影响相关基因的表达，从而使头发健康强壮且具有光泽，在毛囊生长发育中发挥了至关重要的作用。

综上所述，研究结果表明了角蛋白具有促进毛发生长的作用，并为进一步研究，未来的研究可进一步探索不同类型角蛋白在毛发生长过程中的所起到的作用，从而据此可设计开发不同的功能蛋白产品用于脱发的个性化治疗。

重庆大学生物工程学院王伯初教授与郝石磊副教授是该研究的通讯作者，重庆大学博士研究生张豪杰是本论文的第一作者，上海交通大学庆睿教授对本研究提供了支持。

参考文献：

[1] Gomes, T. F., Soares, R. O., J Dtsch Dermatol Ges. 2023, 21, 19-26.

[2] Toussi, A., Barton, V. R., Le, S. T., Agbai, O. N., Kiuru, M., J Am Acad Dermatol. 2021, 85, 162-175.

[3] Zhao, F., Hao, L., Jin, X., J Cosmet Dermatol. 2022, 21, 5723-5729.

[4] Akanda, M. R., Kim, H.-Y., Park, M., Kim, I.-S., Ahn, D., Tae, H.-J., Park, B.-Y., J Biomater Appl. 2017, 32, 230-241.

[5] An, S. Y., Kim, H.-S., Kim, S. Y., Van, S. Y., Kim, H. J., Lee, J.-H., Han, S. W., Kwon, I. K., Lee, C.-K., Do, S. H., Hwang, Y.-S., Commun Biol. 2022, 5, 1270.

[6] Zhang, S., Tao, F., Qing, R., Tang, H., Skuhersky, M., Corin, K., Tegler, L., Wassie, A., Wassie, B., Kwon, Y., Suter, B., Entzian, C., Schubert, T., Yang, G., Labahn, J., Kubicek, J., Maertens, B., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2018, 115, E8652-E8659.

[7] Parker, R. N., Trent, A., Roth Stefaniak, K. L., Van Dyke, M. E., Grove, T. Z., Biomedical Materials. 2020, 15, 065006.

[8] Basit, A., asghar, F., Sadaf, S., Akhtar, M. W., Biotechnology Reports. 2018, 20, e00288.

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202401378