【佳學(xué)基因檢測】雄激素源性脫發(fā)基因檢測、基因解碼

脫發(fā)基因檢測導(dǎo)讀：

雄激素性脫發(fā)，或者是雄激素源性脫發(fā)是人類最常見的漸進(jìn)性脫發(fā)形式。遺傳傾向和激素狀態(tài)被認(rèn)為是這種情況的主要風(fēng)險因素。由于基因解碼技術(shù)的使用，佳學(xué)基因等機(jī)構(gòu)了解了雄激素源性脫發(fā)的分子生物學(xué)和遺傳學(xué)原因，并根據(jù)致病基因鑒定基因解碼的進(jìn)展提供基因檢測的設(shè)計和服務(wù)。

雄性激素源性脫發(fā)基因檢測導(dǎo)讀：

雄激素性脫發(fā)是人類最常見的脫發(fā)形式，影響到80%的男性和50%的女性。脫發(fā)通常始于額發(fā)線的雙顳部后退，隨后在頂部發(fā)生彌散性脫發(fā)，最終在頂部中心有效脫發(fā)。頂部的禿斑隨后與額部后退的發(fā)際線連接，在前部頭皮上留下一片頭發(fā)。這片頭發(fā)最終消失，只在頂骨和枕骨區(qū)域留下頭發(fā)。其他不太常見的模式包括頂部頭發(fā)比額部更快地脫落，頂部禿斑出現(xiàn)前先出現(xiàn)發(fā)際線脫發(fā)，以及Ludwig型模式，前額頭發(fā)線保留不變。

男性和女性在頭皮前部區(qū)域的雄激素受體和α-還原酶I和II活性水平均比枕部的毛囊更高，而枕部毛囊中的芳香酶水平更高。男性前部毛囊中的α-還原酶I和II活性比女性高三倍。因此，男性雄激素性脫發(fā)被認(rèn)為是一種雄激素依賴性疾病，但雌性雄激素性脫發(fā)中雄激素信號的作用也是佳學(xué)基因等深度研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注內(nèi)容。

雄性激素源性脫發(fā)的基因解碼

佳學(xué)基因從頭發(fā)的發(fā)生、成長、退化、脫落的過程研究參與其決定過程的基因因素。每根頭發(fā)都起源于一個毛囊，而一個被稱為頭發(fā)生長周期的循環(huán)過程決定了它們各自的異步生長。這個周期由四個階段組成：（1）生長期或毛發(fā)生長階段，是最長的階段，持續(xù)2到7年；（2）轉(zhuǎn)換期或退行期，大約持續(xù)2周，包括由于凋亡導(dǎo)致的毛囊退化；（3）休止期或靜止期，持續(xù)12周，舊毛被去除；（4）脫落期或脫發(fā)期，是休止期的毛發(fā)脫落階段。雄激素性脫發(fā)的標(biāo)志是毛囊的微小化，這發(fā)生在晚轉(zhuǎn)換期或早生長期之間，影響真皮乳頭和真皮鞘，導(dǎo)致毛囊變小和生長期縮短。雖然在某些情況下可能會部分再生長并逆轉(zhuǎn)微小化，但這種異常通常是不可逆轉(zhuǎn)的。

雄激素性脫發(fā)的病因過程涉及不同的過程。該疾病與雄激素激素和遺傳傾向有明顯關(guān)聯(lián)。它呈現(xiàn)出家族聚集的模式，但可以在一個家族的幾個人中發(fā)生，沒有單基因遺傳，因此被認(rèn)為是一種復(fù)雜的表型。雙生子研究表明其遺傳性為0.81，表明遺傳因素在其發(fā)病和進(jìn)展中起著重要作用。

基因解碼認(rèn)為，雄激素性脫發(fā)是因為頭皮毛囊對循環(huán)雄激素的異常敏感性所致，這是由于雄激素受體數(shù)量的增加。5α-還原酶有兩種同工酶，類型1和類型2，它們催化睪酮轉(zhuǎn)化為5α-雙氫睪酮?；蚪獯a的結(jié)果表明，兩種同工酶在雄激素代謝和作用中都發(fā)揮作用，并且它們的表達(dá)因身體部位而異。致病基因鑒定基因解碼發(fā)現(xiàn)毛囊中5α-還原酶類型1的表達(dá)更高，表明它們在調(diào)節(jié)雄激素對毛發(fā)生長的作用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

雄激素改變毛囊內(nèi)間充質(zhì)-上皮細(xì)胞相互作用，從而影響毛發(fā)生長、真皮乳頭大小、真皮乳頭細(xì)胞以及角質(zhì)細(xì)胞和黑素細(xì)胞的活動。Wnt信號通路調(diào)節(jié)真皮乳頭中的細(xì)胞，并可能在雄激素對毛發(fā)生長的作用中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

末梢毛被軟毛（軟毛被定義為直徑小于30μm，長度小于30μm的毛；過渡毛的寬度在30到40μm之間；末梢毛的直徑大于40μm）所代替和總毛密度（每平方厘米的毛發(fā)數(shù)）的減少是雄激素性脫發(fā)的主要臨床特征。在組織學(xué)上，可以看到末梢毛囊被軟毛囊所代替，還有巨噬細(xì)胞的周圍濾液，皮脂腺大小的增加和真皮變薄。

個性化用藥指導(dǎo)基因檢測在使用非那雄胺治療的患者中，可以在單個毛發(fā)周期內(nèi)逆轉(zhuǎn)微小化，支持雄激素在雄激素性脫發(fā)中的作用。有假設(shè)認(rèn)為，特定形式的脫發(fā)中所見到的微小化可能是由于細(xì)胞數(shù)量減少，因此真皮乳頭的大小減小所致。基因信息的解密研究發(fā)現(xiàn)，毛囊平滑肌是維持毛囊的干細(xì)胞來源，可以刺激毛囊隆起或真皮鞘中的干細(xì)胞群體。微小化的毛囊平滑肌與毛囊隆起之間的失去接觸破壞了駐留在毛囊中的干細(xì)胞的功能，導(dǎo)致毛囊微小化。

毛囊的干細(xì)胞位于毛囊隆起中，在其中周期性地在活化和靜止?fàn)顟B(tài)之間交替，以維持干細(xì)胞種群并產(chǎn)生新的毛囊。利用動物模型研究人類的脫發(fā)機(jī)理時，在小鼠毛囊干細(xì)胞處于活躍狀態(tài)時，F(xiàn)OXC1基因的表達(dá)非常高，維持干細(xì)胞的粘附并促進(jìn)向靜止?fàn)顟B(tài)的轉(zhuǎn)化。FOXC1是一個轉(zhuǎn)錄因子，參與胚胎發(fā)育和眼部調(diào)節(jié)。它還激活Nfatc1和骨形態(tài)發(fā)生蛋白的信號傳導(dǎo)，這些蛋白在維護(hù)和發(fā)展毛囊中發(fā)揮作用。

毛乳頭平滑肌通過在連接小丘處將每個毛囊組成的毛囊單位緊密地保持在一起，對維持毛囊完整性起著重要作用。解碼基因的結(jié)果揭示，在雄激素性脫發(fā)中，毛乳頭平滑肌會退化并被脂肪組織取代。佳學(xué)基因研究了毛乳頭平滑肌的退化和脂肪浸潤如何在機(jī)制上與毛囊微小化和脫發(fā)相關(guān)聯(lián)。有人猜測，源自殘留的毛乳頭平滑肌前體細(xì)胞的異常分化的脂肪細(xì)胞可能會導(dǎo)致毛囊微小化。具有異位脂肪沉積的肌肉組織中的間充質(zhì)前體細(xì)胞表明，在退化的肌肉中失去肌纖維來源的抑制信號會促使細(xì)胞的脂肪分化。致病基因檢測提出存在生長受限的（休眠/無毛）非絨毛毛囊，在FPHL和MPHL中通過醫(yī)療治療重新激活。所有這些發(fā)現(xiàn)都支持毛囊微小化在雄激素性脫發(fā)的發(fā)病機(jī)制中的作用。

脫發(fā)的有效抑制研究了微小炎癥在雄激素性脫發(fā)的發(fā)病機(jī)制中的作用，發(fā)現(xiàn)毛囊隆起的炎性細(xì)胞浸潤會導(dǎo)致毛囊周圍區(qū)域的進(jìn)行性纖維化，從而傷害毛囊干細(xì)胞，損害正常的毛發(fā)周期，最終導(dǎo)致脫發(fā)。

雄性激素脫發(fā)的致病基因鑒定基因解碼

盡管雄激素性脫發(fā)是由雄激素介導(dǎo)的，但遺傳易感性在其病因中也起著重要作用。雄激素性脫發(fā)的遺傳學(xué)是復(fù)雜的。AR和5α-還原酶基因是雄激素性脫發(fā)的有吸引力的候選基因。

幾項研究集中在與性激素途徑相關(guān)的基因上，這是由于頭皮禿發(fā)區(qū)域和枕部區(qū)域之間的性激素受體表達(dá)和代謝酶水平不同的報道。有證據(jù)表明，與同一頭皮上的非禿發(fā)毛囊相比，禿發(fā)毛囊中5α-還原酶和雄激素受體均高表達(dá)，這是由于編碼5α-還原酶I和II和雄激素受體的不同基因在這些位置上表達(dá)。

最近的全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)，在X染色體上存在強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)信號。AR基因和表皮發(fā)育不良蛋白A2受體（位于Xq11-q12的AR / EDA2R基因座）都顯示出雄激素性脫發(fā)的強(qiáng)烈信號。

估計AR基因可能占據(jù)了總遺傳風(fēng)險的高達(dá)40％，這被認(rèn)為是單一基因的高風(fēng)險水平。對于與雄性型脫發(fā)有關(guān)的基因，已經(jīng)進(jìn)行了多次研究。單核苷酸多態(tài)性、拷貝數(shù)變異和三聯(lián)重復(fù)序列是已研究的多態(tài)性與雄性型脫發(fā)相關(guān)的基因多態(tài)性之一。Ellis等人比較了AR基因外顯子1中兩種多態(tài)性之間的等位基因頻率，即StuI限制位點(diǎn)和CAG和GGC三聯(lián)重復(fù)多態(tài)性。這項研究發(fā)現(xiàn)，Stu限制多態(tài)性在患有雄性型脫發(fā)的年輕人和老年人中分別存在于98.1％和92.3％，而非禿發(fā)對照組中僅存在于76.6％。三核苷酸重復(fù)的數(shù)量較少的組合在禿發(fā)男性中更常見（P = 0.03），提示這些標(biāo)記是參與男性型脫發(fā)多基因決定的緊密功能變異體。Hillmer等人在2005年復(fù)制了這項工作，并表明雄性型脫發(fā)的主要候選者是多甘氨酸GGN三核苷酸重復(fù)。然而，Ellis等人發(fā)現(xiàn)這些多甘氨酸重復(fù)不會使人容易受到雄性型脫發(fā)的影響，并且對于AR中的拷貝數(shù)變異的分析也表明，多甘氨酸重復(fù)不涉及雄性型脫發(fā)。Prodi等人顯示，X染色體上的AR和EDA2R基因與雄性型脫發(fā)強(qiáng)烈相關(guān)。位于EDA2R中的SNP rs1385699顯示出最佳的相關(guān)信號（P = 3.9×10-19），而位于AR中的變異體rs6152則顯示出較低的顯著性（P = 4.17×10-12）。EDA2R和AR中標(biāo)記的關(guān)聯(lián)似乎是由連鎖不平衡引起的。AR位于X染色體上，而EDA2R的強(qiáng)相關(guān)信號突顯了母系遺傳在雄性型脫發(fā)遺傳中的重要性。

基因組關(guān)聯(lián)研究和雄激素性脫發(fā)風(fēng)險位點(diǎn)

基因組關(guān)聯(lián)研究和元分析已被用于評估雄激素性脫發(fā)的復(fù)雜遺傳?；蚪M關(guān)聯(lián)研究涉及掃描許多病例和對照的完整基因組DNA上的標(biāo)記，以確定與特定特征或疾病相關(guān)的遺傳變異。這些研究使用微陣列技術(shù)來鑒定遺傳標(biāo)記或候選基因。元分析是一種強(qiáng)大的工具，用于將來自不同人群的具有相似設(shè)計的基因組關(guān)聯(lián)研究的結(jié)果組合起來，以展示更顯著的關(guān)聯(lián)。

基因信息關(guān)聯(lián)性基因解碼提出了雄激素性脫發(fā)的多基因成分，可能是與其相關(guān)的復(fù)雜生物學(xué)途徑的一部分。在2q35、3q25.1、5q33.3和12p12.1中確定了四個雄激素性脫發(fā)風(fēng)險位點(diǎn)。最強(qiáng)的關(guān)聯(lián)信號觀察到在2q35（P = 3.33×10-15）。該位點(diǎn)包含WNT10A基因，在毛發(fā)生長周期的毛囊突起期期間表達(dá)，并已顯示對毛囊表達(dá)具有基因型效應(yīng)。

基因與人體疾病表型關(guān)系的元分析確定了6個新的雄激素性脫發(fā)風(fēng)險位點(diǎn)，分別位于1p36.22、2q37、7p21.1、7q11.22、17q21.31和18q21.1，并在20p11和AR基因（rs2497938：OR = 2.20，P = 2.40×10-9）中發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)烈的雄激素性脫發(fā)關(guān)聯(lián)。20p11的雄激素性脫發(fā)風(fēng)險位點(diǎn)早在中國人群中已經(jīng)被確定。3q26的風(fēng)險位點(diǎn)在德國人群中被確定，位于18p11.2的APCDD1基因中的多態(tài)性也與雄激素性脫發(fā)有關(guān)（rs3185480）。后一種多態(tài)性很有趣，因為APCDD1是Wnt信號抑制劑。在這些常染色體位點(diǎn)中識別到新的易感性常染色體基因表明，在雄激素性脫發(fā)的發(fā)病機(jī)制中也涉及到非雄激素依賴途徑。

雄激素脫發(fā)的細(xì)胞內(nèi)活動途徑解密

對于雄性脫發(fā)，由于難以獲得頭皮活檢，因此很少有研究使用表達(dá)分析。但是，在體外毛囊基質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)和患有雄性脫發(fā)的頭皮活檢樣本中發(fā)現(xiàn)了各種基因，如BMP2，ephrinA3，PGDS，PGD2，BDNF，neurotrophin-3蛋白，神經(jīng)生長因子-β，ASS1和GSN等基因。這些基因可能作為毛發(fā)生長促進(jìn)劑或抑制劑參與雄性脫發(fā)的發(fā)展。

脫發(fā)的有效防止國際聯(lián)盟在16名患有雄性脫發(fā)的患者的頭皮頂部和前額區(qū)域之間鑒定出38個差異表達(dá)基因。在過表達(dá)的基因中，包括MSL3L2，CD209，MUC7，SLC6A14和ANKRD20B。亞表達(dá)的基因包括DUSP1，F(xiàn)OS，F(xiàn)OSB，CYR61，HBB，EGR1，ZFP36，MS4A1，IGLI3，ATF3，PSG3，EFCAB4B，KRTAP以及各種非編碼RNA。因此，佳學(xué)基因獲得了具有明顯表達(dá)特征的兩個區(qū)域。

對5名雄性脫發(fā)患者的禿發(fā)區(qū)和枕部進(jìn)行了微陣列全局表達(dá)分析，并發(fā)現(xiàn)了250個差異表達(dá)轉(zhuǎn)錄本。然而，只有PGDS的過表達(dá)與禿發(fā)區(qū)相關(guān)，并得出結(jié)論P(yáng)GDS產(chǎn)物PGD2通過誘導(dǎo)早期退化期抑制毛發(fā)生長。

Wnt通路可能發(fā)揮了作用，因為WNT10A表達(dá)具有基因型效應(yīng)。雄激素的作用抑制了經(jīng)典的Wnt/β- catenin通路，導(dǎo)致毛囊微小化。

Notch信號通路也參與了雄激素性脫發(fā)的發(fā)病機(jī)制。雄激素水平升高導(dǎo)致Notch通路基因表達(dá)的負(fù)反饋，導(dǎo)致毛囊的萎縮和AR基因的過度表達(dá)。Notch和Wnt通路都直接受到雄激素在雄激素性脫發(fā)中表達(dá)的影響。

雄激素源性脫發(fā)的表觀遺傳學(xué)原因

已經(jīng)有證據(jù)表明，表觀遺傳機(jī)制，包括組蛋白或DNA甲基化，可以調(diào)節(jié)基因與轉(zhuǎn)錄機(jī)制之間的互動，并參與基因組DNA序列的不變性調(diào)節(jié)活動。佳學(xué)基因研究探討表觀遺傳學(xué)在毛囊生理和雄激素性脫發(fā)病因方面的作用。

近年的研究主要關(guān)注特定基因的甲基化模式，例如AR基因。致病基因鑒定基因解碼研究了枕骨毛囊和受影響毛囊中AR基因的甲基化模式，發(fā)現(xiàn)枕骨毛囊中AR基因的甲基化水平增加，這可能有助于保護(hù)枕骨毛囊免受小型化和脫發(fā)的影響。另一項研究表明，皮膚中缺乏DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1（DNMT1）的表達(dá)可能導(dǎo)致脫發(fā)表型。DNMT1參與特定組織細(xì)胞因子甲基化模式的建立和調(diào)節(jié)，這表明該基因可能與雄激素性脫發(fā)的發(fā)展有關(guān)。

(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)

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