Induction of a Regenerative State in Hair Follicle Stem Cells by Helium Plasma-Activated Medium Through Coordinated Regulation of Regenerative Programs
本研究表明，氦等离子体活化培养基通过同时增强代谢与迁移活性，并上调与干细胞激活、迁移能力及上皮塑性相关的关键基因，从而诱导毛囊干细胞进入一种协调的再生状态。
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毛发生长遵循着周期，这是一种由隐藏在毛囊中的微小干细胞库所管理的、由休眠与活跃交替构成的静谧节奏。这些细胞是身体的修复小组，能够被唤醒以替换流失的毛发或愈合伤口，但它们通常处于睡眠状态，直到接收到信号才会行动。几十年来，科学家们一直在寻找更有效地唤醒这些细胞的方法，致力于寻找安全且精准的技术。一种新兴的工具是冷大气的等离子体，它是一股由电离气体组成的流，感觉像是室温空气，却携带了复杂的带电粒子和活性分子组合。当这种等离子体接触液体时，会产生一种“等离子体活化介质”，这种溶液充满了这些活性物种，能够在不灼伤细胞的情况下与细胞进行“对话”。研究人员一直试图回答的问题是，这种液体是否能专门唤醒毛囊干细胞，并引导它们更好地履行职责。
哈拉齐大学（Kharazmi University）及其合作团队的研究人员通过测试一种使用氦气产生的特定类型的等离子体活化液体对大鼠毛囊干细胞的影响，着手回答了这一问题。他们希望观察这种处理是否能提高细胞的能量水平、运动能力以及其再生的遗传指令。科学家们从大鼠的胡须垫中分离出这些干细胞（该区域是已知存放这些重要细胞的区域），并将它们培养在培养皿中。随后，他们让细胞暴露在不同时长和不同电压的氦气等离子体活化液体中，以寻找完美的“配方”。他们正在寻找一种平衡：过多的等离子体可能会伤害细胞，但适量的等离子体可以作为一种温柔的推动，启动修复过程。
结果显示，这种处理确实有效，但仅在非常特定的条件下有效。当细胞暴露在 14 千伏电压下持续 30 秒，或在 12 千伏电压下持续 60 秒生成的液体中时，它们变得显著活跃。经过处理的细胞比未经处理的细胞消耗了更多能量，且在固定 48 小时后，在模拟细胞层伤口愈合方面的移动速度也更快。这种移动至关重要，因为在真实的损伤中，干细胞必须移动到受损部位才能开始修复。研究人员发现，接受 12 千伏、60 秒剂量处理的细胞表现出了最高的伤口愈合率，达到 92.4%，而 14 千伏、30 秒剂量的愈合率为 82.6%，两者都显著优于对照组的 59.8%。
为了深入探究细胞内部发生了什么，团队研究了控制细胞行为的基因。他们发现，这种处理不仅让细胞移动得更快，还重构了它们的内部指令，为再生做准备。细胞调高了负责从休眠状态中苏醒、帮助其向伤口迁移以及允许其改变形状并适应新环境的基因的“音量”。具体而言，处理导致了一个名为 CXCR4 的基因的大幅增加，该基因就像一个指南针，引导细胞前往修复现场，并提升了已知控制毛发生长周期的基因。同时，细胞增加了控制其在不同细胞状态之间进行切换的基因产量，这种灵活性对于成功的组织修复至关重要。
研究表明，这种基于氦气的液体充当了一种协调信号，告诉干细胞去苏醒、做好移动准备，并变得足够灵活以重建组织。研究人员指出，这种效果高度依赖于所使用的设置；其他的电压和时间组合要么没有任何效果，要么实际上减慢了细胞的速度，这凸显了剂量必须精确才能产生益处。虽然这项研究是在实验室培养皿中进行的，并未在活体动物身上测试毛发生长，但其发现为理解等离子体医学未来如何用于治疗脱发或加速伤口愈合提供了坚实的基础。这项工作指向了一个未来：通过简单的、非侵入性的等离子体活化液体喷雾，帮助人体自身的干细胞更有效地开展工作，将一支休眠的修复小组转化为活跃的再生力量。
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