當人體皮膚軟組織受到損害不能正常修復(fù)時,人體就會通過成纖維細胞介導(dǎo)的纖維化來促進傷口快速止血、防治感染,這種時候往往會形成難看的疤痕。
疤痕會給人的肉體和精神都帶來極大的痛苦。疤痕和正常的皮膚組織外形上有很大差別,而且也沒有正常皮膚組織所具有的毛囊、皮脂腺等其他皮膚附件,不具有如排汗調(diào)節(jié)體溫之類的生理功能,也會影響皮膚的機械張力。
此外,有些疤痕會嚴重影響患者的心理健康,疤痕患者往往會有自卑、焦慮的心理,使整個家庭變得疲憊不堪。如何讓傷口不留下疤痕,是醫(yī)學(xué)界探索的重要課題之一。
疤痕雖然可以通過手術(shù)植皮、松解改形、埋擴張器等方式祛除或改善,但如何促進疤痕部位的毛囊、腺體等附件的再生,恢復(fù)皮膚的組織結(jié)構(gòu)和機械張力,依舊是一個醫(yī)學(xué)界的難題。
2021年5月,斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Michael Longaker等人在《Science》上發(fā)表了題為Preventing Engrailed-1 activation in fibroblasts yields wound regeneration without scarring的論文,該論文揭示了疤痕形成的分子機制,并針對這一機制,研究團隊找到了一款美國FDA已批準通過的藥物,該藥物可使傷口“無痕愈合”。
研究團隊發(fā)現(xiàn),在皮膚修復(fù)的過程中,機械張力是疤痕形成的重要因素,傷口張力的增加會增加成纖維細胞的促纖維化基因表達。在實驗過程中,研究人員在小鼠傷口施加張力時,成纖維物質(zhì)能夠感受帶皮膚的力學(xué)變化,導(dǎo)致一種叫Engrailed-1(En1)的基因被激活,從而形成疤痕。
研究人員在研究時發(fā)現(xiàn),在疤痕形成時,成纖維細胞會出現(xiàn)一種蛋白,這種蛋白是驅(qū)動疤痕生成的主要物質(zhì),而En1基因就是生成這種蛋白的主要原因。
該團隊的研究結(jié)果表明了傷口機械張力能夠激活En1基因,是皮膚形成疤痕,順著這一思路可以預(yù)見,當通過基因敲除或使用分子抑制劑抑制這些細胞中En1的表達時,機械力的信號會被阻斷,人體就會通過再生使傷口愈合,使皮膚具有正常的毛囊、腺體和機械強度,不會形成疤痕。
維替泊芬(verteporfin),是一種被美國FDA批準的治療眼病的藥物,它可以抑制機械力信號的傳導(dǎo),研究人員開始用這種藥物進行小鼠實驗,研究人員發(fā)現(xiàn)在小鼠傷口施加維替泊芬后,傷口的皮膚出現(xiàn)了正常的腺體,并長出了毛發(fā),微圖像顯示再生的皮膚與正常皮膚沒有任何差異。
每年有數(shù)千萬人受到手術(shù)疤痕或其他疤痕的困擾,有數(shù)據(jù)顯示,2020年僅中國的疤痕治療市場規(guī)模就超過了7500萬美元,預(yù)計到2026年,中國的疤痕治療市場將增長到1.12億美元,該項研究對醫(yī)療行業(yè)有著很重要的臨床意義和巨大的市場潛力。
該研究團隊還表示,該項研究下一階段的研究將在動物身上展開,除皮膚瘢痕外,或許還可以治療其他形式的疤痕,如肝纖維化、心臟病發(fā)作后心臟組織產(chǎn)生的瘢痕等。
原標題:把疤痕“扼殺”在搖籃里 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)傷口愈合的分子機制
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