哺乳动物的皮肤中含有数千个毛囊，这些毛囊经历着从生长到休息的周期性变化，而每个毛囊干细胞在程序上以某种方式协调细胞分裂。近期，骨形态发生蛋白（BMP）及其抑制因子被识别为控制毛囊活动周期的核心分子。在小鼠剃毛后毛发再生的过程中，BMP2和BMP4调控各个毛囊中毛发的生长，并与邻近毛囊协调。这些信号分子符合50年前提出的“chalone”假说，该假说用于解释毛发生长的模式。这项工作对癌症形成和干细胞工程研究具有重要意义，因为许多此类研究假设小鼠皮肤在长时间实验中是均匀一致的。

来自南加州大学Keck医学院和英国牛津再生系统生物学中心的研究人员发现了毛发再生过程中调控干细胞活性的新机制。这一发现对干细胞研究以及理解再生过程中干细胞活性的调控具有重要意义，并为毛发再生乃至器官再生调控开辟了新维度。研究成果于1月17日发表在《Nature》杂志上。

领导该研究的是Keck医学院首席科学家、病理学教授钟正明博士。他早年毕业于中国台湾大学医学院，后赴美在纽约洛克菲勒大学获得博士学位，并在南加州大学任教15年。其研究项目一直得到美国国立卫生研究院（NIH）和国家科学基金会的支持。他曾师从诺贝尔奖获得者G.M. Edelman，并在《Nature》《Science》等顶级期刊上发表多篇学术论文。

钟教授表示：“从理论上讲，这一研究成果对干细胞研究以及理解再生过程中干细胞活性的调控意义重大。这项研究代表着毛发再生调控以及最终器官再生调控的一个新尺度。”

毛发是研究器官再生的重要模型，因为它是少数能规律性再生的器官之一。近期研究表明，毛发循环是研究器官再生的主流模型之一，但大部分工作集中在单个毛囊的循环再生。钟教授指出：“我们都知道有成千上万个毛囊，而我们的研究主要分析作为器官群体的循环再生行为。”

研究小组发现，即使是正常小鼠的毛发，也不是以个体为单位再生，而是以波浪形式再生。这表明毛发干细胞不仅受单个毛囊微环境的调控（如之前研究所认为），还受邻近毛囊、其他皮肤区域以及系统激素的层级调控。

在分子水平上，这些发现表明皮肤宏观环境中BMP的周期性表达在协调毛发干细胞活性中起关键作用。当许多毛发再生时，它们必须在彼此之间交换活性信号；在宏观环境的不同时间点，这些干细胞活性受到抑制或促进。

“我们的研究表明，干细胞形成新组织或器官（如新毛发）时，如果处于促进性的宏观环境中，会更加健康，”文章第一作者、博士后研究员Maksim Plikus表示，“我希望我们的研究能吸引更多关注毛囊作为哺乳动物生理性再生模型，并增加以干细胞治疗为目的的成人干细胞来源。”

钟教授补充道：“这项工作对利用小鼠皮肤作为肿瘤生长和药物递送模型也具有重要意义。许多研究认为小鼠皮肤是一种稳定且具有参照性的实验模型，但结果中会出现突变。对活体小鼠皮肤动力学的理解将有助于研究人员的实验设计。”