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Nature:挑战常规!揭示皮肤疤痕形成新机制

来源:本站原创 2019-12-18 20:29

2019年12月18日讯/生物谷BIOON/---异常的疤痕形成构成严重威胁,可导致慢性伤口无法愈合或纤维化。当成纤维细胞(结缔组织中的一类细胞)到达受伤的皮肤并沉积大量的胞外基质时,疤痕就会形成。在此之前,有关这些成纤维细胞的确切解剖起源的问题尚未得到解答。
图片来自Helmholtz Zentrum München / Donovan Correa -Gallegos。

在一项新的研究中,为了找到影响这种疤痕形成过程的潜在方法,德国亥姆霍兹慕尼黑中心肺部生物学与疾病研究所再生生物学小组负责人Yuval Rinkevich博士及其研究团队旨在找到最终的答案。众所周知,所有疤痕均起源自表达Engrailed-1基因的成纤维细胞谱系----这种细胞谱系不仅存在于皮肤中,而且还存在于筋膜(fascia)中,这些研究人员有意地尝试了解筋膜是否可能是成纤维细胞的起源。

成纤维细胞工具包---准备治愈伤口

为了找到这个问题的答案,他们使用了一系列技术,包括遗传谱系追踪、解剖学命运图谱和基因消融,其中基因消融在选定的细胞中会导致细胞凋亡。为此,他们清除了筋膜成纤维细胞。他们发现胞外基质未掺入皮肤伤口中,仅异常的不健康的有较大缺陷的疤痕形成。

在另一种方法中,Rinkevich团队在皮肤下放置了一层多孔膜,以防阻止筋膜成纤维细胞向上迁移。但是,这导致了长时间的伤口裸露。他们得出结论,筋膜含有一种特殊的预制的成纤维细胞工具包,该工具包嵌入在一种可移动的密封材料中,可将愈合伤口所需的所有细胞类型和基质成分预先组装在一起。他们猜测筋膜的引导归位启动了对内外损伤的标志性反应。

疤痕形成确保生存

这些新发现对于确保生存是很重要的:在哺乳动物中,疤痕损伤会引起一种常见的纤维化组织反应,这种反应能迅速修补有疤痕的伤口,从而防止感染和流血到死。人们对伤口修复的流行看法是疤痕组织是由成纤维细胞在损伤部位沉积胞外基质而从头形成的。

通过这项研究,这些研究人员可以证实疤痕组织源自基质胶(matrix jelly)的储存,这些基质胶被嵌在筋膜中的哨兵成纤维细胞(sentry fibroblast)拉入到裸露的伤口中。这些新的发现与当前针对伤口如何修复的流行看法相矛盾。

无疤痕再生愈合的新方法

筋膜是疤痕起源的新见解以及伤口修复新机制的发现,为减少病理性纤维化反应并在各种医疗环境中诱导无疤痕的再生愈合提供了新的治疗空间。

Rinkevich说:“我们研究的结果使得筋膜组织在未来科学中发挥新的作用。这将转移科学界的注意力,不仅在研究伤口愈合时着眼于真皮中的成纤维细胞,而且还要着眼于筋膜中的天然细胞。”

论文共同第一作者Donovan Correa-Gallegos博士评论道,“我们的新发现挑战并重建了人体结缔组织基质系统的传统观点。这打开了一个新的生物学概念,该概念可辐射到疤痕相关性疾病的各个方面。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Donovan Correa-Gallegos et al. Patch repair of deep wounds by mobilized fascia. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1794-y.

2.How do scars form? Fascia function as a repository of mobile scar tissue
https://medicalxpress.com/news/2019-11-scars-fascia-function-repository-mobile.html
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