当从成年小鼠皮肤1分离出的干细胞首次产生毛囊时，美国脱口秀节目《今夜秀》的前主持杰伊·莱诺开玩笑说，科学家“至少在小鼠中治愈了秃头”。十六岁以后，现在的主持人将有机会提到，科学家已经治愈了人类的秃头，而Lee 等人。2，写自然拥有人类干细胞再生的毛囊。这一成就使我们更接近产生无限量的毛囊，可以将其移植到稀疏或没有头发的人的头皮上。此外，如果这种方法到达诊所，那么有伤口，疤痕和遗传性皮肤病的人将可以享受革命性的治疗。

皮肤组织工程的研究始于1975年，当时一项具有里程碑意义的研究表明，可以从人的皮肤（表皮）3的表层中分离出称为角质形成细胞的细胞，并且该细胞群可以在培养中扩增。大约十年后，从烧伤患者中分离出的角质形成细胞被移植回了它们，以挽救生命，永久性植入4。这项工作是2017年另一项杰出成就的基础，当时一个患有遗传病（称为交界性表皮松解大疱（导致皮肤严重脆弱）的男孩）的表皮被基因校正的细胞取代了5。为了使这种基于细胞的方法进一步发展，嫁接的皮肤除了表皮外还必须包括正常皮肤中发现的更多成分：毛囊，产生色素的黑素细胞，汗腺，神经，肌肉，脂肪和免疫细胞细胞。

输入Lee和同事。作者利用来自干细胞生物学和毛囊发育6领域的研究来产生接近完全的皮肤类器官-在实验室中生长的自组织组织模仿皮肤的发育。人体器官已被模仿出各种器官，包括肠，肺，肾和脑7。由于器官由许多细胞类型组成，类器官通常由多能干细胞形成，它们具有形成所有成年细胞类型的能力。这些可以是胚胎干细胞或诱导性多能干细胞，它们是通过将成年细胞重编程为类胚胎状态8而产生的。

表皮和真皮是皮肤的另一主要成分，它们来自早期胚胎中的不同细胞类型。李等人。优化了从人多能干细胞产生包含两种成分的皮肤类器官所需的培养条件。作者们依次向干细胞中添加了生长因子。首先，他们使用BMP4和转录因子TGF-β的抑制剂来诱导表皮的形成。接下来，他们用生长因子FGF2和BMP抑制剂处理细胞，以诱导形成颅神经rest细胞，从而形成真皮。

细胞生长在一个球体中。超过70天后，开始出现毛囊，最终产生了毛发（图1）。大多数头发被黑色素细胞染色，黑色素细胞也从颅神经neural发育而来。与毛囊相关的组织（例如皮脂腺，神经及其受体，肌肉和脂肪）也发展了，导致在碟子9中形成非常完整的皮肤。然而，缺少的一种成分是免疫细胞，其通常驻留在毛囊中和周围，并且在皮肤中具有多种作用10。

皮肤在体外生长，作为未来的临床疗法。李等人。2长大人多能干细胞（其可以产生所有的细胞类型）转换成球形皮肤样结构称为类器官在体外。为此，他们先用促进皮肤表皮层生长的生长因子（BMP4和TGF-β抑制剂）处理细胞，然后再用诱导皮肤层形成的其他生长因子（FGF2和BMP4抑制剂）处理细胞（a脂肪细胞层也在此阶段形成）。长时间潜伏期（超过70天）后，在类器官中形成了完整的皮肤细胞补体，包括大约50个毛囊。当类器官被植入皮肤时，毛囊自然会以正确的方向定向。这些类器官可能被用于治疗脱发和遗传性皮肤疾病，并促进伤口愈合。

Lee及其同事发现，它们的类器官表达的基因具有下巴，脸颊和耳部皮肤的特征。有趣的是，头皮上的真皮细胞也可能来自神经c 11。这表明类器官可能实际上模拟了头皮，并且强调了可以通过改变细胞生长的培养条件来调整作者的实验方案，以产生具有不同身体部位特征的皮肤。

该小组的类器官将是分析各种生物途径在皮肤发育中的作用的理想工具-小分子抑制剂或抑制性RNA分子可用于阻断蛋白质或途径，并研究对皮肤生长的影响。类器官可以与全基因组关联研究或其他遗传数据结合使用，以分析特定的遗传突变如何改变皮肤发育。它们还可以帮助对皮肤和头发的疾病进行建模，并筛选实验药物的任何毒性及其功效。

除了这些体外益处之外，作者还证明了类器官在体内具有治疗潜力。他们将类器官移植到免疫缺陷的小鼠上（以确保移植物不会被动物的免疫系统排斥），并表明刚好有一半以上的类器官继续形成头发，并分布在移植物表面。这说明了将皮肤类器官引入伤口以促进愈合和防止疤痕，或将它们移植到缺少头发的区域中的令人兴奋的潜力。

但是，在这种治疗方法成为现实之前还存在几个问题。例如，头发如何有效地繁殖？移植后最终需要多少个细胞才能形成毛囊？李等人。通过显示一个单独的实验室可以在相同的培养条件下用类器官来生发，从而开始回答这些问题中的第一个。然而，处理单个干细胞之间以及来自不同人的干细胞之间的变异性是艰巨的挑战。

拟器官体发育毛囊所需的时间延长，模仿胎儿的皮肤发育12。同样，在这两种情况下，在卵泡开始生长之前，皮肤都会经历一个潜在的“静止”阶段。这是一个值得研究的有趣领域。但是，类器官准备移植需要花费140天的时间，这可能会阻碍这项工作的治疗潜力-例如，有烧伤的人不能等那么长时间进行皮肤移植。进一步研究以了解在此潜伏期发生的分子事件应提供使用改变相关信号途径的分子来加速该过程的策略。

作者的方法的其他几个方面也需要进行优化，然后才能转移到诊所。在本研究中生长的头发很小。将来，将需要进一步优化培养条件以形成大头皮毛。必须对培养混合物中使用的某些成分（例如称为Matrigel的蛋白质混合物）进行更好的表征，以确保它们符合良好的生产规范。并且未来的工作可能需要远离使用多能干细胞，多能干细胞会产生不良副作用，例如促进肿瘤形成。一个有吸引力的替代方法可能是使用成体干细胞。

尽管有这些警告，Lee及其同事的研究还是朝着“治愈”人类秃发迈出的重要一步，并为其他更大的治疗可能性铺平了道路。至少，值得在深夜节目中大喊大叫。这项工作对临床翻译具有很大的希望-我们相信研究最终将实现这一希望。