支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑支持我们屡获殊荣的新闻报道，方式是 订阅。 通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续刊登关于发现和塑造我们当今世界的想法的重大报道。
细菌彼此喋喋不休。 一种称为群体感应的化学信号系统使这些单细胞生物能够检测到它们的数量已繁殖到足以发起有效攻击或发出光芒的程度。 然而，在科学家了解到这种无脑细菌协调机制几十年后，一个研究团队发现了新的证据，表明动物细胞可能也使用相同的语言。
这些新线索是通过一种意想不到的方法揭示的——拔毛。 当南加州大学的一位研究人员和他的同事在限定区域内的特定模式下从老鼠身上拔下 200 根毛发（确保拔掉许多相邻的毛发）后，超过 1,000 根毛发在它们的位置重新长了出来，包括一些超出拔毛区域的毛发。（小鼠被麻醉，因此它们感觉不到毛发从身体上被拔掉。）该发现于 4 月 9 日发表在 Cell 杂志上。
为什么长回来的拔掉的毛发数量没有达到替换掉落毛发的数量？ 似乎数百个受影响的毛囊释放了传递痛苦的化学信号。 然后，一旦足够多的相邻细胞发出类似的化学信号，皮肤上的传感器就会检测到这些信息并采取集体行动：令人难以置信的是，这些信息诱导了多达五倍替换毛发的再生。
如果如研究团队所暗示的那样，群体感应是这种行为背后的原因，那么这将代表迄今为止该现象发生在动物细胞中的一些初步证据。 早期的工作表明，群体感应也可能解释蜜蜂和蚂蚁如何作为一个群体决定社会行动。 其他研究表明，细菌和肠道内壁细胞也可能通过该系统相互作用。 但这将是第一个表明这种信号传导可以发生在皮肤上并促使大量毛发再生的迹象。“这是一个相当新的领域，但如果像研究表明的那样，细胞可以向肠道中的细菌发出信号，你就会认为它们也可以在彼此之间发出信号，”印第安纳大学布卢明顿分校专注于群体感应的助理研究科学家朱莉娅·范·凯塞尔说，因此这些发现是有道理的。
当然，根据美国南加州大学病理学教授、主要作者程-明·庄（Cheng-Ming Chuong）的说法，这种拔毛反应并不意味着如果人类开始秃顶，拔掉几根周围的毛发就会引发大规模的再生，或者刺激头皮必然是获得浓密秀发的关键。 为了对抗像男性型秃发这样的问题——男性型秃发是由基因和激素驱动的，并且涉及到毛囊自身的变化——在研究人员能够理解这些发现如何甚至是否可以转化为治疗步骤之前，还需要进行更多的研究。
不过，庄说，由于皮肤细胞在其群体中做出了大规模的协调反应，因此显然发生了一些超出个体毛发再生范围的事情。 事实上，当他的团队以特定的圆形配置拔掉特定数量的毛发时，拔毛事件的数量和模式似乎充当了引发该反应的临界点。
当庄的团队在更大的区域分散拔掉相同数量的毛发时，他们没有看到类似的毛发再生反应。 例如，如果拔毛模式超过六毫米直径，即使在 30 天后，毛发也根本不会再生。 然而，从直径在三到五毫米之间的圆形区域进行更高密度的拔毛，触发了 450 到 1,300 根毛发的再生，包括拔毛区域以外的毛发。 该团队还检测到某些化学物质水平升高，这表明细胞之间正在“交谈”。 “哺乳动物细胞之间的化学通讯以前显然已被报道过，但这里的新颖之处在于空间和拥挤，”德克萨斯大学西南医学中心专注于群体感应的微生物学和生物化学教授凡妮莎·斯佩兰迪奥（Vanessa Sperandio）说。“这里存在着与阈值的关系，这是以前没有人见过的，”没有参与这项研究的斯佩兰迪奥说。
这些化学特征存在于大规模毛发再生点周围，但不存在于未能发生这种大规模再生的区域周围——庄的团队写道，这可能是群体感应中化学信号传导的潜在证据。 总之，这些线索都表明邻近细胞的信号传导具有一定的意义。
在细菌中，人们已经广泛记录了通讯取决于群体感应。 当只有少量细菌时，它们将无法达到采取行动的阈值。 但是一旦它们的浓度很高——它们可以从周围更多数量的信号分子中感知到——它们就可以并且将会采取集体行动。 庄说，动物细胞中的群体感应也可能类似地帮助身体决定是忽略小的刺激还是采取集体行动。“我认为群体感应将有助于器官做出集体反应，从而以最有效和高效的方式应对外部刺激，”他说。
在未来的研究中，庄希望他的团队或其他团队能够发现类似的通讯策略是否可能发生在身体的其他部位，甚至发生在其他物种（包括人类）中。 他说，目前，他的团队研究毛发是因为毛发再生很容易可视化，并且很容易理解信号传导行为。“就更广泛的意义而言，我们认为群体感应也可能存在于其他器官系统中，”他补充道。 没有参与这项工作的范·凯塞尔对此表示赞同。 虽然细菌易于操作，并且一直是过去几十年群体感应研究的主要焦点，“但我认为群体感应并不局限于细菌。 只是我们一直研究它们，而且它们很容易操作，”她说。“这绝对是一种思考问题的新方式。”