—前沿科学十大进展4—皮肤愈合无疤痕新靶点故不登高山,不知天之高也;不临深溪,不知地之厚也;——荀子《劝学篇》
我们所有人的皮肤表面,都难免会留下儿时顽皮的痕迹:那些可能会陪伴我们一生的皮肤表面大大小小的疤痕。为什么皮肤损伤后会留疤呢?来自美国斯坦福大学的科学家们登高山临深溪,为我们找到了答案。
伤疤是人体皮肤软组织由于物理、生物、化学等因素的损伤而不能完全正常修复,转由纤维组织替代修复留下的局部症状。伤口内部细胞排列不规则,从而导致疤痕会凹凸不平。
疤痕的形成其实是人类自然进化的结果。它是由于纤维化组织的生长速度快于正常皮肤,因而可以实现伤口的快速闭合。在茹毛饮血的远古时代,伤口快速闭合是有利于受伤个体的存活。毕竟在那个没有抗生物的时代,轻微的感染都可能是致命的。但这种快速愈合的代价就是让皮肤失去了原有的形态和功能,不仅付出了“美”的代价,也会给个体和他人带来诸多心理和社交问题,关节部位的疤痕还会导致行动不便等其他健康问题。
疤痕皮肤与正常皮肤相比,主要有三大区别:1.疤痕皮肤并无毛囊、皮脂腺及其他皮肤附属结构;2.疤痕皮肤中存在着独有的致密且平行的细胞外基质纤维;3.疤痕皮肤并无正常皮肤的柔韧性和强度。
只有彻底消除疤痕组织与正常组织的以上三大差别,才算是完美的疤痕修复。然而关于阻碍人类皮肤再生的细胞和分子机制,或者是否可以通过某种调节绕开这些机制,直到今年4月之前,人类原本还知之甚少。
En1蛋白的新发现年4月23日,来自斯坦福大学的科研团队在顶级期刊Science上以"PreventingEngrailed-1activationinfibroblastsyieldswoundregenerationwithoutscarring"为题发文揭示了皮肤形成伤疤的分子机制。
图片来源:Science
并且针对具体机制,将一款被FDA批准的药物(维替泊芬verteporfin)用于疤痕抑制在小鼠伤口上的实验证明,这种药物可以实现让伤口恢复正常而不留疤痕的惊人效果。
该研究发现,特定的皮肤成纤维细胞群体能够激活Engrailed-1(En1)蛋白的表达并开启细胞的纤维化程序,而在抑制成纤维细胞中En1蛋白的激活之后,小鼠的皮肤伤口就不再形成疤痕。
图片来源:Science
本研究示意图:受伤后,一部分皮肤成纤维细胞激活Engrailed-1(En1)以促进疤的形成,阻断En1激活,可促进皮肤再生,并完全恢复正常的毛囊,腺体,基质超微结构和机械强度。
图片来源:Science
研究人员在FDA已经批准的药物中,找到了一种能够阻断细胞感受机械应力变化的药物——维替泊芬(verteporfin),在小鼠伤口愈合模型实验中,在小鼠伤口上施加了维替泊芬,能够使小鼠愈合的皮肤看起来完全正常,而且能够形成新的腺体和毛发!
美丽面面观点评脂蛋白dihomo-15d-PGJ2通过激活RAS促进衰老,并在衰老细胞死亡(senelysis)过程中从细胞中释放出来,成为体内外培养中衰老细胞死亡的生物虽然这项基于小鼠的新科学发现,为我们探索如何消除人类皮肤疤痕奠定了基础,但要将这个研究应用到人类身上依然任重道远。
不过既然可能的原因已经找到了,那么“春天”还会远吗?假设同为哺乳动物的人类的皮肤愈合机制与小鼠是完全相同的,我们可以想象,无论是锐器外伤、烧伤烫伤,甚至是痘痕痘印,是不是都可以愈合如初呢?
上文中提到的维替泊芬(verteporfin)测试结果仅为小鼠实验结果,未经人体安全及功效测试验证,目前不适用于皮肤疤痕治疗。
参考资料:
[1]ShamikMascharaketal.,()PreventingEngrailed-1activationinfibroblastsyieldswoundregenerationwithoutscarring.ScienceDoi:10./science.aba[2]Researchersfinddrugthatenableshealingwithoutscarring.RetrievedApr.26,from