《研究小鼠毛发生长周期及毛发生长波模式体内时空变异性的指南》

《Journal of Investigative Dermatology》：A Guide for Studying Spatiotemporal Variability in Murine Hair Cycle and Hair Growth Wave Patterns In Vivo

　　

Jung Min Park|Soung-Hoon Lee|Areum Cho|Nanda Maya Mali|Ralf Paus|Raul Ramos|Maksim V. Plikus|Ji Won Oh

韩国首尔延世大学医学院解剖学系

摘要

小鼠毛囊的周期性重塑长期以来一直是研究上皮-间充质微型器官中协调组织转化的理想模型。然而，以往关于小鼠毛发周期的综合性研究在时间尺度和解剖区域评估方面都存在局限性。我们开发了一种方法，利用高分辨率的整体切片技术来评估周期性毛囊群体的生长模式动态。该方法揭示了毛囊周期模式在不同解剖皮肤区域、个体动物之间以及性别和年龄组之间的自然变异，为未来的小鼠皮肤病学研究提供了重要见解。我们发现，毛囊周期的动态变化比之前认为的更为显著，尤其是在晚期毛囊周期中更为复杂。此外，不仅在休止期，而且在生长期也存在明显的时空变异，这体现在不同身体部位和时间段之间的毛发长度差异上。我们基于全皮肤范围的毛囊周期分析为未来的皮肤病学研究提供了实用指导，有助于确定细微但重要的毛发生长表型、评估皮肤再生机制，并发现可能促进或抑制毛发生长的候选药物和基因突变。

章节摘录

引言

毛囊（HFs）是哺乳动物皮肤最具代表性的特征之一，代表了典型的周期性重塑的上皮-间充质微型器官（Geyfman等人，2015年；Schneider等人，2009年）。尽管许多哺乳动物物种的毛发表型（包括不同长度、形状和颜色的毛发纤维分布模式，即毛发形态类型）已被广泛研究（Claxton和Sholl，1973年；Hussein，1971年；Straile，1958年），但在其他物种中尚未发现类似的周期性毛囊周期模式。

用于全身体毛周期分析的小鼠皮毛分离与制备方法

为了揭示小鼠全身的毛发生长周期分布模式，研究人员应首先沿腹部或背部中线做一条直线切口，将头部和躯干的皮肤完整切除，然后仔细分离皮肤与四肢、耳廓和眼睑区域的皮肤（图1a和1b）。通常选择腹部中线切口，因为这样可以完全暴露并系统地检查整个背部皮肤；因此，本研究采用了腹部切口方法。

讨论

虽然许多成年哺乳动物组织仍具有生理性和损伤诱导的再生能力，但这种再生反应的程度、组织和可预测性在不同组织类型之间存在很大差异。理解调控这些过程的原理对于识别能够在局部和器官层面增强再生的细胞和分子策略至关重要，这对再生医学具有重要意义（Mao和Mooney，2015年）。

毛发生长模式异质性的实际意义

随着初始的发育性毛囊周期不同步性被波浪状的协调性所取代，大规模的毛发生长模式异质性变得明显。正如我们之前的研究所示，在第二次休止期及之后，新的毛发生长逐渐依赖于自发出现的生长期启动中心以及局部传播的生长期波（Plikus等人，2008年）。这种

结论

通过记录并量化超过200只小鼠多个解剖皮肤区域和不同时间点的毛囊周期模式，我们编制了一份资源，旨在为青少年和年轻成年小鼠的典型和异常毛发生长动态提供参考——这些生命阶段正是小鼠毛囊研究最为常见的时期。我们的研究结果表明，小鼠出生后早期的全身毛囊周期既不是全球同步的，也不是严格固定的。

材料与方法

实验动物：本研究中使用的C57BL/6小鼠由庆北国立大学（韩国大邱）的动物设施根据该校医学院批准的动物使用协议饲养。K14-H2B-GFP;Lef1-RFP小鼠由Elaine Fuchs实验室提供给M.V.P.，并在加利福尼亚大学欧文分校根据批准的动物使用协议进行饲养。根据这些协议，同一性别的小鼠数量不超过五只。

伦理声明

所有动物实验均获得了庆北国立大学机构动物护理和使用委员会（IACUC）的批准（批准编号KNU-2020-0116）。

数据可用性声明

本文报告的所有数据将由主要联系人Ji Won Oh根据请求提供，联系方式为：[e-mail]。

利益冲突

所有作者均声明没有利益冲突。

AI/LLM使用声明

本手稿的编写过程中未使用任何AI或LLM工具。

致谢

本研究得到了韩国健康产业开发研究所（KHIDI）资助的韩国健康技术研发项目（RS-2024-00406488）的支持，该项目由韩国卫生福利部（Ministry of Health & Welfare）提供资金。S.-H.L.获得了韩国国家研究基金会（NRF）通过创意挑战研究基金项目（2022R1I1A1A01073599、RS-2022-NR075558）的支持。M.V.P.得到了L’Oréal USA（228736/C250233）和AbbVie Inc.（00306355）的支持。