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細菌彼此喋喋不休。 一種稱為群體感應的化學訊號系統使這些單細胞生物能夠檢測到它們的數量已繁殖到足以發起有效攻擊或發出光芒的程度。 然而，在科學家瞭解到這種無腦細菌協調機制幾十年後，一個研究團隊發現了新的證據，表明動物細胞可能也使用相同的語言。
這些新線索是透過一種意想不到的方法揭示的——拔毛。 當南加州大學的一位研究人員和他的同事在限定區域內的特定模式下從老鼠身上拔下 200 根毛髮（確保拔掉許多相鄰的毛髮）後，超過 1,000 根毛髮在它們的位置重新長了出來，包括一些超出拔毛區域的毛髮。（小鼠被麻醉，因此它們感覺不到毛髮從身體上被拔掉。）該發現於 4 月 9 日發表在 Cell 雜誌上。
為什麼長回來的拔掉的毛髮數量沒有達到替換掉落毛髮的數量？ 似乎數百個受影響的毛囊釋放了傳遞痛苦的化學訊號。 然後，一旦足夠多的相鄰細胞發出類似的化學訊號，皮膚上的感測器就會檢測到這些資訊並採取集體行動：令人難以置信的是，這些資訊誘導了多達五倍替換毛髮的再生。
如果如研究團隊所暗示的那樣，群體感應是這種行為背後的原因，那麼這將代表迄今為止該現象發生在動物細胞中的一些初步證據。 早期的工作表明，群體感應也可能解釋蜜蜂和螞蟻如何作為一個群體決定社會行動。 其他研究表明，細菌和腸道內壁細胞也可能透過該系統相互作用。 但這將是第一個表明這種訊號傳導可以發生在皮膚上並促使大量毛髮再生的跡象。“這是一個相當新的領域，但如果像研究表明的那樣，細胞可以向腸道中的細菌發出訊號，你就會認為它們也可以在彼此之間發出訊號，”印第安納大學布盧明頓分校專注於群體感應的助理研究科學家朱莉婭·範·凱塞爾說，因此這些發現是有道理的。
當然，根據美國南加州大學病理學教授、主要作者程-明·莊（Cheng-Ming Chuong）的說法，這種拔毛反應並不意味著如果人類開始禿頂，拔掉幾根周圍的毛髮就會引發大規模的再生，或者刺激頭皮必然是獲得濃密秀髮的關鍵。 為了對抗像男性型禿髮這樣的問題——男性型禿髮是由基因和激素驅動的，並且涉及到毛囊自身的變化——在研究人員能夠理解這些發現如何甚至是否可以轉化為治療步驟之前，還需要進行更多的研究。
不過，莊說，由於皮膚細胞在其群體中做出了大規模的協調反應，因此顯然發生了一些超出個體毛髮再生範圍的事情。 事實上，當他的團隊以特定的圓形配置拔掉特定數量的毛髮時，拔毛事件的數量和模式似乎充當了引發該反應的臨界點。
當莊的團隊在更大的區域分散拔掉相同數量的毛髮時，他們沒有看到類似的毛髮再生反應。 例如，如果拔毛模式超過六毫米直徑，即使在 30 天后，毛髮也根本不會再生。 然而，從直徑在三到五毫米之間的圓形區域進行更高密度的拔毛，觸發了 450 到 1,300 根毛髮的再生，包括拔毛區域以外的毛髮。 該團隊還檢測到某些化學物質水平升高，這表明細胞之間正在“交談”。 “哺乳動物細胞之間的化學通訊以前顯然已被報道過，但這裡的新穎之處在於空間和擁擠，”德克薩斯大學西南醫學中心專注於群體感應的微生物學和生物化學教授凡妮莎·斯佩蘭迪奧（Vanessa Sperandio）說。“這裡存在著與閾值的關係，這是以前沒有人見過的，”沒有參與這項研究的斯佩蘭迪奧說。
這些化學特徵存在於大規模毛髮再生點周圍，但不存在於未能發生這種大規模再生的區域周圍——莊的團隊寫道，這可能是群體感應中化學訊號傳導的潛在證據。 總之，這些線索都表明鄰近細胞的訊號傳導具有一定的意義。
在細菌中，人們已經廣泛記錄了通訊取決於群體感應。 當只有少量細菌時，它們將無法達到採取行動的閾值。 但是一旦它們的濃度很高——它們可以從周圍更多數量的訊號分子中感知到——它們就可以並且將會採取集體行動。 莊說，動物細胞中的群體感應也可能類似地幫助身體決定是忽略小的刺激還是採取集體行動。“我認為群體感應將有助於器官做出集體反應，從而以最有效和高效的方式應對外部刺激，”他說。
在未來的研究中，莊希望他的團隊或其他團隊能夠發現類似的通訊策略是否可能發生在身體的其他部位，甚至發生在其他物種（包括人類）中。 他說，目前，他的團隊研究毛髮是因為毛髮再生很容易視覺化，並且很容易理解訊號傳導行為。“就更廣泛的意義而言，我們認為群體感應也可能存在於其他器官系統中，”他補充道。 沒有參與這項工作的範·凱塞爾對此表示贊同。 雖然細菌易於操作，並且一直是過去幾十年群體感應研究的主要焦點，“但我認為群體感應並不侷限於細菌。 只是我們一直研究它們，而且它們很容易操作，”她說。“這絕對是一種思考問題的新方式。”