目前药物治疗和自体毛囊移植这两种治疗脱发的方法不能促进新的毛囊的形成。真皮毛乳头细胞(Dermal papilla cells,DPCs)在毛囊形态发生和调节毛发循环中起着至关重要的作用,但是体外传代培养会快速丢失其诱导毛发生成的能力。所以,如何在体外获得大量具有诱导毛发再生能力的DPCs已经成为目前毛囊再生研究的热点和难点。本研究的主要目的是探究海藻酸钠的三维培养环境是否能够诱导真皮成纤维细胞向毛乳头样细胞的转化及可能的作用机制。为促进成纤维细胞的聚集,我们利用静电喷雾的方法制备包裹真皮成纤维细胞的海藻酸-多聚赖氨酸-海藻酸(Alginate-poly-L-lysine-alginate,APA)微球,分别通过CCK-8和RT-PCR的方法检测人真皮成纤维细胞的增殖和人毛乳头特异性基因的表达;碱性磷酸酶染色和定量及流式细胞技术的方法检测人毛乳头标记基因的蛋白表达水平。发现在一定的培养时间内APA微球具有良好的生物相容性,并且人真皮成纤维细胞的DPC标记基因在转录和蛋白水平都随着APA微球培养时间的增加而增强。为探究人毛乳头样细胞是否具有诱导毛发再生的能力,诱导产生的毛乳头样细胞和新生鼠表皮细胞共同通过皮下注射的方法注射到裸鼠背部来观察新生毛发的再生情况。H&E染色、免疫荧光染色及免疫组织化学染色的方法确定新生毛囊的来源和功能,发现4周后裸鼠背部能够产生类似于阳性对照的黑色团状结构和毛囊样结构,并且人线粒体标记进一步确定新生毛囊结构至少部分来自于人毛乳头样细胞,同时毛乳头标记性基因的染色也进一步说明产生的毛囊样结构具有毛发的功能。随后对人毛乳头细胞、人真皮成纤维细胞及人毛乳头样细胞进行了转录组水平的测序分析,结果表明人真皮成纤维细胞向人毛乳头样细胞转化过程中Wnt信号通路激活,并且APA三维培养环境下分别加入Wnt信号的抑制剂或激活剂后DPC特异性基因也随之分别发生下调或上调,揭示了Wnt信号通路在人真皮成纤维细胞向人毛乳头样细胞转化过程中起着重要作用。此外,我们发现APA微球处理的鼠真皮成纤维细胞同样能够转化为鼠毛乳头样细胞。并且与鼠新生鼠表皮细胞构建的毛囊再生模型后具有诱导毛囊样结构的形成和毛发色素沉着的能力,证明了APA微球诱导DF-DPC转化的普适性。综上,本研究证明了APA微球处理能够分别诱导人/鼠成纤维细胞转化为人/鼠毛乳头样细胞,并且人/鼠毛乳头样细胞聚集和毛乳头功能活性的获得能够诱导毛囊再生,在此过程中Wnt信号通路起着重要的调控作用。通过APA微球处理得到的毛乳头样细胞能够为毛囊再生提供一种新颖、充分而且更安全的毛乳头细胞的来源。