红发人不晒伤，更难麻醉？全世界只有不到2%的人，红发人的秘密不简单！

发色绝对是人与人之间外貌差异最明显的特征之一。多亏了染发剂，我们才能在生活中看到各种发色，甚至可能在不同的年份和季节出现类似“奶茶棕、亚麻绿、雾灰蓝”的发色趋势！

但是，当我们去掉染发剂的影响，全世界人的自然发色只有四种！其中，黑色是台湾省最常见的颜色，也是最熟悉的发色，约占世界总人口的80%，其次是棕色，然后是金色和红色。

红发是众多发色中最不吸引人眼球的发色。图//维基百科在自然发色中，红发是最稀有的发色，占全球总人口不到2%。红发人主要分布在西欧和北欧，尤其是不列颠岛附近的地区。

关于红发，有个有趣的传言，——红发更难麻醉！

最近，马萨诸塞州总医院的团队发表在《科学进展》杂志上的文章可能会让我们一窥这一谣言背后的可能机制。

00-1010人类的发色是如何形成的？先说毛囊。

毛囊是皮肤的附属物，毛发是由毛囊生成的。毛囊除了生长毛发外，还可以帮助维持表皮的功能，保护其免受外界环境的损害，在组织更新和创伤修复中发挥重要作用。

毛囊结构，其中黑素细胞在底部。图/头发：毛囊、相关结构和生长毛发颜色由毛囊中的黑素细胞决定。黑色素细胞会随着毛囊的生长将产生的黑色素嵌入头发中，使其看起来色彩斑斓。

毛囊中的黑素细胞可以产生两种黑色素：真黑素和pheomelanin。真黑色素越多，发色越深。棕色黑色素越多越红。

真黑素和pheomelanin产生的颜色。图/染发的色彩理论黑色素不仅影响头发、皮肤和瞳孔的颜色，还是一种重要的物理防晒剂。它可以帮助我们吸收过多的紫外线，保护皮肤中细胞的DNA免受紫外线的伤害。

髮色怎么来的？

研究表明，与红发关系最密切的基因是MC1R。

MC1R的蛋白产物是黑素皮质素1受体(MC1R)，主要表达在皮肤细胞和黑素细胞的细胞膜上。

黑皮质素受体1会被黑皮质素激活，黑皮质素受体1的激活会改变黑素细胞产生的黑色素类型。3.当黑素细胞上的黑素皮质素受体1未被黑素皮质素激活时，主要产生棕色黑色素，相反，黑素皮质素受体1激活后，反而会产生真黑色素，使皮肤和头发颜色变深。

由于MC1R基因的突变，黑素细胞上的黑素皮质素受体1无法正常激活，使得黑素细胞无法产生真黑素，而不断产生棕色黑素，从而使发色红黄。

00-1010，你知道吗？因为黑色素细胞不能产生真正的黑色素，所以红头发的人皮肤“不会被太阳晒黑”！

虽然这听起来是很多人梦寐以求的能力，但是一点都不好。

如前所述，黑色素的重要功能之一就是抵御紫外线对皮肤细胞的伤害。所以，红头发的人如果不防晒，很容易晒伤，皮肤癌的几率也比普通人高。

虽然导致红发的基因主要受MC1R的影响，但根据2018年英国进行的一项大规模基因分析研究，除了MC1R，其他基因变异也会影响红发的表现(例如红色的深浅)，但对发色的影响并不像MC1R那样具有决定性5。

00-10点

麻醉界有个传闻，那就是红髮的病患需要更多麻醉剂才能麻醉。

2005 年，美国路易斯维尔大学的研究团队，就对这个传闻做研究⁶，该研究分别对 30 名黑髮女性和 30 名红髮女性，进行疼痛与麻醉测试。

结果显示，红髮的人对热疼痛更敏感、对连续性疼痛刺激（如电引起的疼痛）较不敏感，而且红髮的人确实需要更大剂量的麻醉剂才能被麻醉！

这表示髮色可能与改变人「对某些类型疼痛的敏感性」，以及「麻醉抗性」有关。

找出 MC1R 基因与疼痛的连结

有了上述研究的基础，美国麻省总医院的团队决定深入了解其中的分子机制。

科学家选用一株和造成人类红髮机制类似的小鼠，这些小鼠由于 MC1R 的突变，导致黑素皮质素受体 1 无法发挥作用，因此黑素细胞无法产生真黑色素，而让毛色呈红色。

跟红髮的人类一样，科学家也发现，这些红毛小鼠对疼痛的耐受性比正常小鼠更高。

为甚么红毛小鼠也比较不怕痛？其中的原因颇複杂，让我们一起慢慢拆解箇中奥妙！

首先，黑素皮质素受体 1 的活化除了会促使黑素细胞产生真黑素，同时也会让黑素细胞产生前脑啡黑细胞促素皮促素 (Pro-opiomelanocortin, POMC)。

POMC 是甚么？可以把它想成是一个「激素複合体」，也就是 POMC 会被酵素切割成不同片段，而每个片段在被细胞修饰后，都能作为一种激素使用。

目前知道 POMC 主要会分成成四种激素⁷：

1. α-黑色素细胞刺激素 (α-Melanocyte-stimulating hormone, α-MSH)
2. 促肾上腺皮质素 (adrenocorticotropic hormone, ACTH)
3. β-内啡肽 (β-Endorphin)
4. 甲硫脑素 (Met-enkephalin)

这四种激素每个要细讲都很有故事，建议有兴趣的读者可自行查阅（毕竟它们不是这篇文章的主角），这边只简单罗列一下它们的功能：

• α-黑色素细胞刺激素( α-MSH)：与调节食慾、性慾和黑色素生成有关
• 促肾上腺皮质素 (ACTH)：调控糖皮质素 (glucocorticoid) 的分泌，糖皮质素是肾上腺皮质素的一种，与人体内糖、脂肪、和蛋白质的生物合成和代谢的作用有关，还具有抗发炎、免疫抑制与中枢兴奋等作用
• β-内啡肽 (β-Endorphin)和甲硫脑素 (Met-enkephalin)：前者是脑内啡，后者是脑啡肽。两者都是内源性鸦片物质，会和中枢神经系统内的神经细胞，其细胞膜上的鸦片类受体 (Opioid receptors) 结合，达到镇痛的效果。

当 MC1R 基因突变后，POMC 也没了

红毛小鼠因 MC1R 突变，使黑素细胞上的黑素皮质素受体 1 无法被活化，也就无法产生 POMC，由 POMC 分出的四种激素也不会产生。

起初研究团队怀疑红毛小鼠是因为 β-Endorphin 这种具有镇痛效果的激素减少，而改变牠们的疼痛耐受性，但研究显示，破坏正常小鼠产生 β-Endorphin 的能力，或者破坏正常小鼠神经细胞上的鸦片类受体，都不会让小鼠的疼痛耐受性上升，只有破坏红毛小鼠的鸦片类受体，才会降低牠们的疼痛耐受性。

因此他们排除红毛小鼠是因 β-Endorphin 的减少，而有较高的疼痛耐受性，但鸦片类受体产生的下游讯号，会影响疼痛耐受性。

接着研究团队把目光放在 POMC 所分出的另一个激素：α-MSH 上。

研究显示，红毛小鼠血液内的 α-MSH 量确实有减少。因此他们把 α-MSH 重新补充到红毛小鼠体内，看会发生甚么状况，结果显示，随着 α-MSH 的量上升，红毛小鼠的疼痛耐受性降低了！

这个结果让研究团队推测，神经细胞上 α-MSH 受体是影响红毛小鼠疼痛耐受性的关键。

当「亲戚」也参一脚，耐痛能力又不同！

好巧不巧，神经细胞上 α-MSH 的受体，和黑素皮质素受体 1 是亲戚，那就是黑素皮质素受体 4 (melanocortin 4 receptor，MC4R)，而黑素皮质素受体 4 在人体中与食慾、性慾和食物代谢功能等有关⁸。

研究团队发现，破坏正常小鼠的黑素皮质素受体 4 后，牠们的疼痛耐受性确实上升了，这显示黑素皮质素受体 4 确实会影响小鼠的疼痛耐受性。另外和红毛小鼠（黑素皮质素受体 1 异常）一样，黑素皮质素受体 4 异常的小鼠，如果鸦片类受体的下游讯号被抑制，疼痛耐受性也会降低。

耐痛的两个关键：MC4R、鸦片类受体

脑导水管周围灰质 (Periaqueductal gray, PAG) 的细胞会分泌脑啡肽抑制疼痛，PAG 的已知功能包括对疼痛的调控、防卫行为、生殖行为和发声等功能，科学家也在小鼠的 PAG 区域观察到：

鸦片类受体和黑素皮质素受体 4 会同时表现在此区的神经细胞上。

根据人脑的基因表现资料库，研究团队指出，除了 PAG 外，大脑中还有其他区域也会同时表现鸦片类受体和黑素皮质素受体 4，也有其他研究显示，部分同时表现鸦片类受体和黑素皮质素受体 4 的区域，与调控疼痛有关¹。

综合以上结果，研究团队提出以下的模型：中枢神经细胞中的鸦片类受体和黑素皮质素受体 4 在调节疼痛上，彼此是互相抗衡的！

也就是说，鸦片类受体的功能，是「抑制」疼痛；黑素皮质素受体 4 则相反，是「增加」疼痛。

而小鼠对疼痛的耐受性，会因这两个受体下游讯号的平衡不同而被影响。

根据提出的模型，他们推测红毛小鼠的疼痛耐受性较高的原因如下：

红毛小鼠因 MC1R 异常，无法产生POMC。这会让小鼠体内的β-Endorphin和α-MSH的量降低。这两个激素的降低，会让神经细胞上的鸦片类受体和MC4R的下游讯号降低。但小鼠体内除了β-Endorphin，还有其他内源性鸦片物质 (如Endomorphin)可以活化鸦片类受体，让鸦片类受体的下游讯号不像 MC4R 减少的那么多。因此在神经细胞中，止痛的讯号 (鸦片类受体) 强过疼痛的讯号 (MC4R)，这就让红毛小鼠有更强的疼痛耐受性了。

科学家尚未找出红髮人不怕痛的细节

虽然小鼠的实验结果显示，黑素皮质素受体 1 异常会让疼痛耐受性上升，但这个结果显然跟以往的人类研究结果不太一样，先前的研究显示红髮人对不同类型的疼痛，耐受性并不相同。

另外研究团队提出的类鸦片受体／MC4R 平衡模型，是否在人体上也适用，还需要很多测试，毕竟人体产生 POMC 和内源性鸦片物质的机制，比小鼠更複杂。

而关于麻醉的问题，小鼠实验（或者说团队提出的模型）也无法解释为何红髮人比较难麻醉，毕竟疼痛耐受性的改变是否会影响麻醉抗性，目前没有确切的证据能指出两者的关联。

儘管目前只有小鼠的实验，但这篇研究不仅指出皮肤产生的讯号，会参与并调节疼痛，同时也开启新的止痛研究方向，那就是黑素皮质素受体 4 。研究团队也表示，未来会针对黑素皮质素受体 4 做更深入的研究，或许黑素皮质素受体 4 将是一个新的止痛标靶。

红髮，不仅与众不同，也不简单！

看到这儿，不知道读者们会不会有我看完这篇文章的感受：造就红髮背后的机制，竟然可以延伸出这么複杂的生理反应！

红髮是最罕见的天然髮色，它的珍稀性不仅吸引人的目光，也开启了新的研究道路。或许每个非主流事物的背后，都有着无限的可能，尊重并了解这些独特，也将开启我们的视野和思想！

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