为什么你的白发可能是你的身体刚刚预防癌症的标志
遗传毒性损伤导致黑色素细胞干细胞 （McSC） 的不同结果。在细胞毒性基因毒素暴露下，例如 X 射线照射，McSC 的自我更新受损，导致头发耗竭和变白。在稳态中，McSC 维持自我更新和色素平衡。然而，致癌基因毒素会促进 KIT 信号传导并改变花生四烯酸代谢，从而产生黑色素瘤创始人克隆并进展为黑色素瘤。图片来源：uux.cn/Emi K. Nishimura / 日本东京大学
（神秘的地球uux.cn）据今日科学新闻：每天，我们体内的细胞都会受到有害影响的轰炸——阳光的紫外线、环境毒素、代谢副产物，甚至细胞分裂过程中的随机错误。这场无形的战争大部分是在 DNA 的水平上进行的，DNA 是承载生命指令的分子。随着时间的推移，众所周知，DNA 损伤的积累会导致衰老和癌症。然而，这两种结果之间的联系——缓慢地进入细胞衰退与爆炸性上升为恶性肿瘤——仍然是生物学最引人注目的谜团之一。
发表在《自然细胞生物学》上的一项新研究为这个难题提供了一把罕见的钥匙。东京大学的研究人员专注于黑色素细胞干细胞 （McSC）——补充毛囊中产生色素的黑色素细胞的细胞——表明，同一群细胞可以沿着两条截然不同的路径移动，具体取决于它们所遭受的 DNA 损伤类型以及它们从环境中接收到的信号。一条路径会导致无害的衰老和头发变白。另一种为黑色素瘤奠定了基础，黑色素瘤是最致命的皮肤癌之一。
携带颜色和风险的干细胞
黑色素细胞干细胞生活在毛囊的安静、受保护的区域，是色素细胞的储存库，为皮肤和头发着色。在正常情况下，它们保持不成熟，随着每个头发周期而再生。但与短命的成熟细胞不同，干细胞是长期驻留者——它们对长期 DNA 损伤的反应对未来的组织健康非常重要。
利用活体小鼠的长期谱系追踪，结合基因表达谱，西村惠美和毛利康明领导的研究团队提出了一个看似简单的问题：当这些色素干细胞受损时，它们会做什么？
当细胞选择牺牲而不是风险时
该团队观察到，当 McSC 经历严重的 DNA 双链断裂（最具灾难性的遗传损伤类型之一）时，它们会激活防御程序。通过 p53-p21 信号通路，细胞进入衰老相关的强制分化状态，作者称这种反应为种子分化。从本质上讲，干细胞“选择”过早成熟并永远退出干细胞库。
这种保护性的自我牺牲有一个明显的副作用：头发失去色素，因为干细胞库耗尽，导致变白。但在外观变化的背后隐藏着一个深刻的生物学行为——组织在受损、易发生突变的干细胞癌变之前将其去除。
从这个角度来看，头发变白并不是衰老的被动特征，而是一种主动防御——微观风险管理的可见痕迹。
当系统无法关闭时
并非所有 DNA 损伤都会调用这种保护途径。当 McSC 暴露于紫外线 B 或化学物质 7,12-二甲基苯并[a]蒽等致癌物时，细胞表现不同。尽管携带 DNA 损伤，它们还是绕过了 seno 分化检查站。它们没有成熟和被移除，而是继续自我更新——甚至扩张。
这种坚持并非偶然。研究人员发现，来自周围微环境的信号——特别是从毛囊生态位和表皮分泌的 KIT 配体——会主动抑制保护性分化程序。该生态位有效地告诉受损细胞保持活力并不断分裂，为肿瘤的发生创造了肥沃的土壤。
在这种情况下，受损的干细胞不会被消除，而是被保留下来——并埋下了黑色素瘤风险的种子。
两种结果，一种根本原因
这些发现消除了头发变白和癌症之间的明显区别。他们揭示了它们是相同干细胞如何对压力做出反应的两种截然不同的后果：
当防御途径占主导地位时，受损细胞会自行消除，导致白发和保护。
当微环境线索抑制这条途径时，受损细胞会扩张，从而增加黑色素瘤发生的可能性。
该研究并不意味着白发的人“安全”不会患上癌症，也不意味着延迟白发会增加癌症风险。相反，它将白发重新定义为一个更大的生物学原理的一个例子：有时衰老是内置自我清洁策略的副作用。
衰老作为一种保护形式
这项工作的一个核心概念贡献是衰老和癌症不是相反的命运，而是对 DNA 损伤的相互交织的反应。当组织有利于安全耗尽时，通常会出现衰老——通过自然衰老去除受损的干细胞。当组织保留受损的干细胞并允许它们扩张时，癌症就会出现。
在这方面，衰老有时可能是生存的代价——阻止危险细胞接管的无形决定的可见代价。导致白发的色素流失可以被视为身体选择安全而不是风险的外在象征。
组织健康的新框架
通过识别推动细胞耗尽或扩张的分子开关和生态位信号，该研究为理解相同的损伤如何导致生命悄然消亡或最猛烈的叛逆提供了一个框架。它表明，未来的疗法——针对黑色素瘤和与年龄相关的退化——有一天可能取决于学习如何调节这些命运决定。
这些发现呼应了一个更深层次的生物学事实：有时身体会衰老，因为它明智地保护自己。白发和癌症之间的区别可能不在于是否发生损伤，而在于细胞决定如何做出反应——它们是选择有尊严地死去还是与未来赌博。
更多信息：Yasuaki Mohri 等人，压力下的拮抗性干细胞命运控制头发变白和黑色素瘤之间的决定，自然细胞生物学 （2025）。DOI：10.1038/s41556-025-01769-9
