為了保護好自己的髮際線，科研人員不断在研究徹底解決脫髮的方法。毛囊幹細胞的活力是決定頭髮長短和生長周期的決定性因素。簡單地說，毛囊幹細胞產生毛囊，而毛囊產生毛髮。毛囊幹細胞是頭髮毛囊中的「長壽細胞」，在人的一生中都會持續的存在並分化，然而通常情況下毛囊幹細胞處於靜息狀態，並在靜息期不斷地「總結」激活劑和抑制劑，當激活劑佔主導地位時，將被快速激活進入生長期，這就是新頭髮生長的開始。換句話說，是外部因素對毛囊幹細胞的刺激決定了其生長還是衰退。

頭髮的生長周期。圖片來源：Science

東京醫科齒科大學Hiroyuki Matsumura等人稱，脫髮是由DNA損傷誘導的COL17A1蛋白水解引起的。在毛髮周期中毛囊幹細胞如果收到「衰老」刺激，它們（圖中紅點）將完成自己的「生命」周期，並最終分化為表皮角質，然後從皮膚表面清除。因此，改善毛囊幹細胞的外部刺激，是未來最有希望的改善脫髮的方法。

毛囊幹細胞的老化和脫髮的機制。圖片來源：Science 

美國科羅拉多大學的研究者顺利获得對幹細胞的研究，發現Foxc1是「啟動」小鼠的毛囊幹細胞的轉錄因子，即在成年小鼠的毛髮生長周期，毛囊幹細胞周期性地在激活階段和靜止階段之間切換來維持幹細胞群體的穩定性，產生新的毛囊。顺利获得操縱Foxc1在毛髮生長周期不同階段中的表達，或許就能調控毛囊幹細胞的生長周期。

Foxc1對毛囊幹細胞的調控。圖片來源：Science 

近期，刊登在國際雜誌Genes and Development上的一篇研究報告中，來自布魯塞爾自由大學的研究者揭開了BRCA1在調節皮膚幹細胞存活上的一個新型角色。韦德国际的DNA可以儲存遺傳信息，但是其會不斷受到損傷，如果沒有進行合理修復，DNA損傷便會導致細胞死亡，進而會導致組織老化疲憊，誘發基因突變，引發細胞無限增殖和癌症發生。Brca1是一個調解DNA修復的關鍵基因，其突變後會引發家族性或者散發性的乳腺癌和卵巢癌。

這項研究中，研究者揭示了Brca1在維持毛囊幹細胞上所扮演的新角色和發揮的關鍵作用。研究揭示，在表皮中剔除乳腺癌相關基因Brca1後，毛囊細胞就會表現出高水平的DNA損傷以及細胞死亡，這將誘導毛囊幹細胞增殖過度以及疲憊，從而引發毛囊變性。

相反，位於表皮中其他類型的幹細胞，其可以形成皮膚屏障以及皮脂腺，來維護皮膚因基因Brca1缺失後的正常功能，這就揭示了BRCA1在不同類型的成體幹細胞中不同需求。研究者表示，韦德国际很驚奇地看到，不同組織中不同類型的細胞可以對於相同的基因剔除表現出不同的效應，就比如是對於DNA修復的關鍵基因。

人頭髮或者頭髮丟失是喚醒人身體每個毛囊中幹細胞的激活物和讓它們休眠的抑制物之間終生拔河的結果。

基於《科學》(Science)雜誌報道的研究，陳明沖和他的同事們與英國牛津大學數學家菲利普-邁尼(Philip Maini)博士和露絲-貝克(Ruth E. Baker)博士合作使用一種「細胞自動機(cellular automaton)」模型來描述毛囊的群體行為。

使用這種預測性模型，研究人員發現，人每個成體毛囊在沒有大環境(macro-environment)中附近毛囊的幫助下能夠依靠它的內在性促進生長的信號。相反，兔子和小鼠毛囊的生長依賴於來自周圍毛囊的信號。

這個細胞自動機模型是由正常的數學自動機網格組成的，其中每個自動機代表着一個毛囊而且該毛囊處於它的四個周期性階段之一。每個自動機周圍是8個自動機，它們都是一個毛囊的鄰居。

根據決定人頭皮或者動物毛皮上頭髮是否涉及稱作毛髮生長階段(anagen phase)的生長浪潮或者仍然處於毛髮休止階段(telogen phase)的規則，每個細胞自動機狀態發生變化。在合適的條件下---冬季或者有機體生命中一個新的生理階段，如青春期---，一個集體性再生浪潮席捲皮膚，激活單個毛囊中的毛幹細胞及其前面成十上千的那些幹細胞。

在其他季節或生命階段，單個毛囊可能被它們大環境中的抑制物不断封鎖於靜止階段。抑制物水平部分是由皮下脂肪組織和中央內分泌系統調控的。這些多重調控層次在讓毛幹細胞保持靜止狀態的抑制性骨形態發生蛋白(bone morphogenic protein, BMP)信號傳導和喚醒它們的激活性Wnt信號傳導之間構建平衡。

陳明沖發現生長浪潮在兔子中穩健擴散，在小鼠中逐漸擴散，在人皮膚中則是隨機性生長同時伴隨着毛囊丟失。這些數據提示着一種新的治療雄激素源性脫髮(androgenic alopecia)---在老年男人中一種最為常見的脫髮---的方法：改善它們的環境而不是移植幹細胞可能更容易讓毛囊在此生長。

存在於小鼠皮膚中特定小環境中的表皮幹細胞，可以確保皮膚的動態平衡得到高效維持。毛囊隆突中的幹細胞負責毛囊再生和傷口癒合。它們產生一組異質性細胞——比如說這些細胞在其對內部和外部提示的反應能力方面就是異質性的。

由Salvador Benitah及其同事進行的這項研究表明，生物鐘顺利获得調控毛囊隆突幹細胞對其微環境的反應能力來控制它們的激髮狀態和異質性。這意味着，始終都會有一組「準備好了」的細胞來對激發刺激做出反應，同時防止該微環境內的所有幹細胞都變得具有響應能力。表皮幹細胞若受到擾動，會影響組織的長期平衡，並使組織容易生成腫瘤。

為了保護好自己的髮際線，科研人員不断在研究徹底解決脫髮的方法。美國賓夕法尼亞大學的研究者分析了54名40歲至65歲男子的頭髮和頭皮組織，結果發現，無論是脫髮還是沒有脫髮的頭皮組織中，毛囊幹細胞（hair follicle stem cells，HFSCs）的數量都是相同的，所不同的是，脫髮頭皮組織中的毛囊幹細胞沒有產生讓頭髮生長的源細胞，這表明毛囊幹細胞產生了缺陷，使頭皮無法長出頭髮。