根據(jù)2011年12月7日在美國丹佛市召開的美國細(xì)胞生物學(xué)協(xié)會年會(American Society for Cell Biology Annual Meeting)新聞，美國南加州大學(xué)(University of Southern California)醫(yī)學(xué)博士和哲學(xué)博士陳明沖(Cheng-Ming Chuong)說,，人頭發(fā)或者頭發(fā)丟失是喚醒人身體每個毛囊中干細(xì)胞的激活物和讓它們休眠的抑制物之間終生拔河的結(jié)果。
基于去年四月《科學(xué)》(Science)雜志報道的研究,，陳明沖和他的同事們與英國牛津大學(xué)數(shù)學(xué)家菲利普-邁尼(Philip Maini)博士和露絲-貝克(Ruth E. Baker)博士合作使用一種“細(xì)胞自動機(cellular automaton)”模型來描述毛囊的群體行為。
使用這種預(yù)測性模型,，研究人員發(fā)現(xiàn),，人每個成體毛囊在沒有大環(huán)境(macro-environment)中附近毛囊的幫助下能夠依靠它的內(nèi)在性促進生長的信號。相反,，兔子和小鼠毛囊的生長依賴于來自周圍毛囊的信號,。
這個細(xì)胞自動機模型是由正常的數(shù)學(xué)自動機網(wǎng)格組成的，其中每個自動機代表著一個毛囊而且該毛囊處于它的四個周期性階段之一,。每個自動機周圍是8個自動機,，它們都是一個毛囊的鄰居。
根據(jù)決定人頭皮或者動物毛皮上頭發(fā)是否涉及稱作毛發(fā)生長階段(anagen phase)的生長浪潮或者仍然處于毛發(fā)休止階段(telogen phase)的規(guī)則,，每個細(xì)胞自動機狀態(tài)發(fā)生變化,。在合適的條件下---冬季或者有機體生命中一個新的生理階段，如青春期---,，一個集體性再生浪潮席卷皮膚,，激活單個毛囊中的毛干細(xì)胞及其前面成十上千的那些干細(xì)胞。
在其他季節(jié)或生命階段,，單個毛囊可能被它們大環(huán)境中的抑制物一直封鎖于靜止階段,。抑制物水平部分是由皮下脂肪組織和中央內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)控的。這些多重調(diào)控層次在讓毛干細(xì)胞保持靜止?fàn)顟B(tài)的抑制性骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenic protein, BMP)信號傳導(dǎo)和喚醒它們的激活性Wnt信號傳導(dǎo)之間構(gòu)建平衡,。
陳明沖發(fā)現(xiàn)生長浪潮在兔子中穩(wěn)健擴散,，在小鼠中逐漸擴散，在人皮膚中則是隨機性生長同時伴隨著毛囊丟失,。這些數(shù)據(jù)提示著一種新的治療雄激素源性脫發(fā)(androgenic alopecia)---在老年男人中一種最為常見的脫發(fā)---的方法：改善它們的環(huán)境而不是移植干細(xì)胞可能更容易讓毛囊在此生長,。
陳明沖說，細(xì)胞自動機方法取得的成功可能能夠應(yīng)用于多種生物學(xué)模型形成環(huán)境,，包括傳染病的擴散或者發(fā)育中大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)形成,。
陳明沖和他的同事們確定毛干細(xì)胞簇之間的間隔是非常重要的。因為兔子擁有復(fù)雜的毛囊(一個毛囊有多根毛發(fā)),，它們的干細(xì)胞緊密偶聯(lián)在一起,，它們的毛皮再生如此之快以致于這些模型類似于快速變化的分形。陳明沖說,，人毛發(fā)偶聯(lián)非常低，這可能是由于人進化的結(jié)果。(生物谷Bioon.com：towersimper編譯)
