头发生长是一个动态且平衡的过程，依赖于毛囊及其相关细胞群的发展。（Kim & Choe, 2019）现代生活方式相关压力等因素加剧了脱发问题，使其成为一种普遍的皮肤问题（Phillips et al., 2017）。在各种类型的脱发中，雄激素性脱发（AGA）是最常见的进行性脱发形式，影响了大约80%的 Caucasian 男性和42%的女性（Kanti et al., 2018）。在中国，男性和女性的发病率分别为21.3%和6%（Yan et al., 2024）。病理上，AGA主要是由于毛囊周围雄激素过多积累导致的毛囊细胞凋亡（Premanand & Reena Rajkumari, 2018）。这一过程导致毛囊萎缩和生长期显著缩短（Premanand & Reena Rajkumari, 2018）。除了生理表现外，AGA还会严重损害心理健康，常导致焦虑、自尊心下降和生活质量降低（C.-H. Huang et al., 2021）。
毛囊微环境与脱发的进展密切相关。AGA患者皮肤中的雄激素局部浓度升高（Fang et al., 2023）。在毛囊内，真皮乳头细胞（DPCs）是雄激素作用的主要靶点（Baek et al., 2022）。细胞内的雄激素信号通路表现为睾酮（T）在靶细胞胞质中的5α-还原酶类型1（5αR1）作用下转化为更强的代谢物二氢睾酮（DHT）。DHT与雄激素受体（AR）的结合亲和力约为T的10倍（Albalawi et al., 2023）。形成的AR-DHT复合物二聚化后转移到细胞核，诱导TGF-β和DKK1等旁分泌因子的表达，最终导致毛囊微型化、变薄和脱落（Yun et al., 2022）。因此，通过降低5αR1活性或表达水平来抑制DHT生成的治疗策略可能有效缓解AGA。此外，研究表明雄激素诱导的氧化应激会促进DPCs凋亡并抑制毛囊从休止期向生长期的转换（C. Zhang et al., 2022）。此外，氧化应激还会引起毛囊周围炎症，通过释放IL-6、TGF-β和TNF-α等炎症介质导致组织损伤（Altendorf et al., 2025; Anastassakis, 2022; Jing et al., 2025）。因此，通过调节雄激素活性、氧化应激和炎症来优化毛囊微环境是一种有前景的AGA缓解方法。目前，米诺地尔外用和非那雄胺口服是FDA批准的AGA标准治疗方法。尽管有效，但它们的应用常受副作用限制，包括红斑、过敏性接触性皮炎，尤其是与全身激素抑制相关的男性性功能障碍（Kelly et al., 2016）。因此，迫切需要更安全、更具生物相容性的AGA治疗方法。这一需求与全球益生菌市场的快速增长相吻合，预计到2030年市场规模将达到2201.4亿美元（Grand View Research, 2023）。这种增长突显了功能性食品作为安全治疗替代品的巨大潜力。因此，通过益生菌干预靶向肠道-皮肤轴成为管理AGA的可行策略。
“肠道-皮肤轴”的概念最早由Stokes和Pillsbury在20世纪30年代提出，认为肠道稳态显著影响皮肤健康（De Pessemier et al., 2021; Stokes & Pillsbury, 1930）。近几十年来，大量研究进一步阐明了肠道微生物组与皮肤生理之间的复杂相互作用（Sánchez-Pellicer et al., 2022）。例如，肠道菌群失调可引发各种炎症性皮肤病，如特应性皮炎、痤疮和银屑病（Kim, 2019）。在食品科学领域，这一轴促进了“营养化妆品”的发展——通过系统性饮食干预改善美容健康的食品。特别是，先前的研究表明，某些食品级菌株，如Bifidobacterium longum HK003、Akkermansia muciniphila和Lactobacillus reuteri，可以通过调节炎症通路或毛囊周期来促进头发生长（Lam et al., 2022; E. Lee et al., 2023; J. Lee et al., 2016）。与此发现类似，益生菌发酵“医药和食品同源性”（MFH）底物可有效增强生物活性。例如，L. plantarum发酵提取物（如Thuja orientalis）和L. brevis转化的 Ginsenosides在动物模型中显著促进毛囊再生和头发生长，凸显了发酵MFH材料对头发健康的潜力（Joo, 2011; Yi et al., 2024）。除了这些促进生长的效果外，新兴证据表明肠道微生物群在调节宿主类固醇稳态中起关键作用。特定肠道细菌具有代谢循环雄激素的酶能力，从而影响其全身生物利用度和活性（Colldén et al., 2019; Hsiao et al., 2023; Markle et al., 2013）。然而，尽管已证实微生物群与类固醇稳态之间的联系，但利用益生菌作为饮食策略通过代谢重塑来应对AGA的雄激素驱动因素仍大多未被探索。因此，本研究旨在调查特定益生菌是否可以通过肠道-皮肤代谢相互作用来缓解AGA，从而为功能性食品的研发提供营养学基础。
Lactiplantibacillus plantarum ZJUIDS51（Z51）是从中国内蒙古传统发酵乳制品中分离出的菌株，因其体外降低DHT水平的能力而被选中。此外，它还具有强大的抗菌、抗炎和抗氧化特性。该菌株对酸和胆盐具有高耐受性，并具有安全的抗生素敏感性谱。这些特性使Z51成为食品行业，尤其是益生菌主要市场——乳制品行业的有希望的候选菌株。在酸奶和奶酪等乳制品中，Z51可以作为功能性起始菌或添加剂，提升香气和质地，同时提供特定的健康益处。因此，本研究旨在评估Z51的口服给药是否可以通过调节肠道微生物群来缓解AGA。此外，通过阐明其潜在机制，我们希望支持其作为营养化妆品和功能性食品应用的双重用途成分，从而弥合科学发现与食品工业应用之间的差距。
