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引言

在胚胎學上,每個毛囊 (follicle) 由上皮 (epithelial) 與間葉 (mesenchymal) 兩種成分組成。上皮的內陷 (epithelial invaginations,即 placodes,毛基板) 源自胎兒表皮 (fetal epidermis),以規則間隔向下投射,並在其下方結締組織細胞 (connective tissue cells) 的影響下增生,這些結締組織細胞構成毛栓 (hair peg) 的間葉凝聚 (mesenchymal condensation)。此過程大約發生於妊娠第 10 週 (Fig. 22.10)。此真皮凝聚物 (dermal condensate) 最終會成熟為真皮乳頭 (dermal papilla)。在缺乏此間葉影響的情況下,毛囊不會發育。其後,毛囊延伸成一束上皮細胞 (a lace of epithelial cells),較深部的成分形成球狀部 (bulbous) 與基質細胞 (matrix cells),後者衍生出毛幹 (hair shaft) 與內毛根鞘 (inner root sheath)。外毛根鞘 (outer root sheath) 形成三個隆起 (bulges)。在位於肛門生殖區 (anogenital region)、腋窩 (axillae)、乳暈 (areolae)、臍周區 (periumbilical region)、眼瞼 (eyelids) 及外耳道 (external ear canals) 的毛囊中,上方的隆起會衍生出頂泌汗腺 (apocrine glands)。中間的隆起衍生出皮脂腺 (sebaceous gland)。最下方的隆起對應於上皮幹細胞 (epithelial stem cells) 的所在位置。此處也是豎毛肌 (arrector pili muscle) 的附著部位。

首批毛囊發育於頭皮 (scalp),並由此向下延伸而布滿身體其餘部位。最初,它們表現為纖細、無色素的毛髮,稱為胎毛 (lanugo hair)。這些毛髮在妊娠期結束時脫落,但部分會殘留至出生之後。大部分被終毛 (terminal hairs) 所取代,這些終毛存在於新生兒的頭皮、睫毛 (eyelashes) 及眉毛 (eyebrows),而身體其餘部位則為毳毛 (vellus hairs)。出生之後不再形成新的毛囊。在青春期 (puberty),女性生殖部皮膚與腋窩、以及男性腿部、軀幹與下巴上的毳毛,會在性荷爾蒙 (sexual hormones) 的影響下轉變為終毛。弔詭的是,在患有雄性禿 (androgenic alopecia) 的個體中,易感者頭皮上的終毛會轉變為微小化的毛囊 (miniaturized hair follicles)。毛囊最終可見於除手掌 (palms)、腳掌 (soles) 與黏膜 (mucous membranes) 以外的所有體表。

參與毛囊發育的基因與分子已被廣泛研究。已辨識出多種在毛囊發育期間於不同時間表現的正向與負向調控因子 (positive and negative regulators)。其中一些最相關的調控因子描述於 Table 22.3。

毛髮切片報告 (Hair biopsy report)

Box 22.1 毛髮切片報告 (Hair biopsy report):於 4.0 mm punch 切片之組織學報告中應評估並納入的基本資訊。

  • 切片中毛囊總數 (terminal + vellus,包含 anagen、catagen 及 telogen 期)
  • 每平方毫米毛囊總數 (total/12.6)
  • 終毛毛囊 (terminal hair follicles) 數目
  • 毳毛 (vellus hairs) 數目 (vellus + 微小化毛髮 miniaturized hairs)
  • 未定型毛囊 (undetermined follicles) 數目
  • 終毛:毳毛比 (T:V):終毛毛囊 / 毳毛
  • anagen 期終毛毛囊數目
  • telogen 期終毛毛囊數目
  • catagen 期終毛毛囊數目
  • Telogen 計數:終毛 telogen 毛髮 (telogen + catagen) / 終毛毛囊
  • 發炎細胞浸潤 (inflammatory cell infiltrate) 之有無、類型與分布部位
  • 瘢痕組織 (scar tissue) 之有無
  • 色素管型 (pigmented casts) 之有無

各族群毛髮密度比較 (Table 22.2 內容)

下列為各族群正常頭皮切片之毛髮計數比較資料(資料來源:Ko J.H., Huang Y.H., Kuo T.T. Hair counts from normal scalp biopsy in Taiwan. Dermatol Surg. 2012. 38, Sep;1516-20):

  • 族群(Asia 亞洲 / America 美洲):Taiwanese(台灣人,n = 31)、Korean(韓國人,n = 35)、Iranian(伊朗人,n = 30)、Caucasian(高加索人,n = 22)、African American(非裔美國人,n = 22)。
  • 作者:本研究 (Present study)、Lee et al5、Aslani8、Whiting2、Sperling3;p-Value*。
  • 年齡 (Age,mean ± SD):37.0 ± 15.3、33.1 ± 10.0、35.5 ± 14.7、43 ± 3.5、31.7 ± 8.5;.04。
  • 終毛數目 (Number of terminal hairs,mean ± SD):20.5 ± 4.6、14.9 ± 3.2、34 ± 6.4、35 ± 2.1、18.4 ± 5.0;<.001。
  • 毳毛數目 (Number of vellus hairs,mean ± SD):0.8 ± 1.0、1.1 ± 1.3、2.4 ± 1.2、5 ± 0.6、3.0 ± 2.1;<.001。
  • 毛髮總數 (Number of total hairs,mean ± SD):21.3 ± 4.8、16.1 ± 3.6、36.3 ± 7.2、40 ± 2.2、21.5 ± 5.0;<.001。
  • 毛囊單位數目 (Number of follicular units,mean ± SD):9.4 ± 1.9、7.8 ± 1.7、ND、14 ± 0.5、ND;<.001。
  • Anagen:telogen 比 (%):91.6 : 8.4、93.6 : 6.4、93.7 : 6.3、93.5 : 6.5、93.9 : 6.1;.47。
  • 終毛:毳毛比 (Terminal:vellus ratio):25.3 : 1、13.5 : 1、17.4 : 1、7 : 1、6.1 : 1;<.001。
  • 毛囊密度 (Density of hair follicles/mm2):1.69 ± 0.4、1.2 ± 0.3、2.89 ± 0.6、3.1 ± 0.8、1.65 ± 0.4;<.001。
  • 毛囊單位密度 (Density of follicular units/mm2):0.75 ± 0.2、0.62 ± 0.1、ND、1.11 ± 0.04、ND;<.001。

*變異數分析 (Analysis of variance)。SD,標準差 (standard deviation);ND,無資料 (no data)。

毛囊形態發生之分子調控 (Table 22.3 內容)

毛囊形態發生 (Hair Follicle Morphogenesis) 各步驟與相應基因產物 (Gene Product):

  • 外毛根鞘 (Outer root sheath):Sox9、Shh/Smo。
  • 內毛根鞘 (Inner root sheath):GATA3、Cutl1 (CDP)、BMPs/BMPR1a、Shh/Smo;Notch1/Jagged/Delta/RBP-Jk(用於 IRS fate maintenance,內毛根鞘命運維持)。
  • 毛幹 (Hair shaft):B-catenin、Wnt’s 與 Lef-1、VDR (Vitamin D receptor)(僅見於出生後毛髮週期 postnatal hair cycle)、BMPs/BMPR1a、Shh/Smo、msx1 與 2、FoxN1/Nude、HoxC13、Notch1/Jagged/Delta/RBP-Jk(僅見於出生後毛髮週期)。
  • 極性、塑形與彎曲 (Polarity, shaping and bending):Shh(於毛基質 hair matrix 呈不對稱、極化的表現型態)、Igfbp5、Eda A1、Krox-20、FoxE1、Runx3、Sox18。
  • 神經支配 (Innervation):B-catenin、NCAM。
  • 色素形成 (Pigmentation):FoxN1/Nude、SCF/c-kit、Notch。
  • 隆起區/毛髮幹細胞維持 (Bulge region/hair stem cell maintenance):BMPs/BMPR1a、Lhx2、Sox9、NFATc1、p63、Tcf3 (w/o Wnt activity,無 Wnt 活性)、Rac1、integrins a3b1 與 a6b4。

註:斜體者為轉錄因子 (Transcription factors in Italics)。改編自 Schneider MR, Schmidt-Ullrich R, Paus R. The hair follicle as a dynamic miniorgan. Curr Biol. 19, 2009;R132-42。


圖 22-10:胎兒毛囊 (fetal hair follicle),上圖與下圖:表皮前驅 (epidermal precursor) 與初級毛胚 (primary hair germ) 及其下方的結締組織細胞 (dermal condensate,真皮凝聚物)。
Fig. 22.10 Fetal hair follicle, upper and lower panel: epidermal precursor and primary hair germ with underlying connective tissue cells (dermal condensate).


圖 22-11:毛髮切片 (hair biopsy),水平切面:毛囊單位 (follicular units) 由外膜膠原 (adventitial collagen) 的凝聚清楚界定 (Masson trichrome stain,Masson 三色染色)。
Fig. 22.11 Hair biopsy, horizontal section: the follicular units are clearly delineated by condensation of the adventitial collagen (Masson trichrome stain).


表 22-2:台灣人、韓國人、伊朗人、美國高加索人與非裔美國人之毛髮密度比較 (Comparison of Hair Density of Taiwanese, Koreans, Iranians, American Caucasians, and African Americans)。
Table 22.2 Comparison of Hair Density of Taiwanese, Koreans, Iranians, American Caucasians, and African Americans*


表 22-3:毛囊形態發生 (hair follicle morphogenesis) 中最明確定義之分子調控因子摘要。
Table 22.3 Summary of the best defined molecular regulators of hair follicle morphogenesis.