“细胞胶水”有助再生组织愈合伤口,再生领域再迎来大突破!

创面是正常皮肤在外界致伤因子作用下导致的损伤,举例来说,我们用小刀削苹果皮时不小心把指尖划破了一道口子,常规情况下我们会向创口喷洒酒精或碘伏消毒,然后贴上创可贴以隔绝灰尘病菌。在无菌敷料的包覆下,较浅的伤口通常在两天内愈合。

血供越好的部位,创口愈合也越快。人的头面部血供较为丰富,面部创伤一般在5天内愈合,而腹部的伤口则需要7-9天时间愈合,四肢的伤口愈合需要10-12天,而关节愈合差不多需要两周[1]。

一般而言,临床上将28天以上未愈合创面归为慢性创面,相关创面难愈合,易反复感染,治疗不当往往存在肢体损失截肢等风险,痛点很明显。加快创面修复,提高病患术后生活质量,每一位医学工作者的共同愿望。

尽管医生会叮嘱病患摄入更多鱼蛋奶,以加快创面愈合(Wound

healing)的进程,但创伤愈合有固定的流程,流程次序井然有序且不可避免——包括凝血期、炎症期、修复期,并完整经历血小板聚集、血凝块形成、局部血管收缩而引发缺血、组织胺(Histamine)等活性物质释放、清除坏死组织、上皮再生(Epithelialisation)和肉芽组织形成(Granulation)等诸多环节。

此前,医学研究者已经研究得到抗感染药物、重组表皮生长因子、激光照射等加速创口愈合的手段[2-3],但是,近日刊登于顶级期刊Nature上的一篇文章,为创口愈合提供了一种全新思路。

加州大学旧金山分校(UCSF)的医学研究团队开发出一种堪称“细胞胶水”的分子,这种奇特的粘附分子本身存在于人体各器官组织处,它们的作用是将数以亿计的细胞粘合起来,形成实质化的细胞阵列结构。

正是在这种粘附分子的影响下,细胞之间不仅构成了包括神经元回路在内的诸多连通回廊,并且还可彼此交流,确保机体自身的内分泌稳定和谐。医学团队希望控制“细胞胶水”和细胞之间的连携作用,未来用于构建组织器官,并基于不同的粘附特性来控制细胞结合的实际表现。

这篇论文的第一作者Adam

Stevens博士指出,取决于不同细胞的组织方式各异,可以通过设计控制细胞组织的特定方式来合成符合人类期望的组织

细胞紧密结合的程度有一定差异,因此最终表现出来的组织功能也大相径庭,例如在肝肺之类的脏器中,细胞高度紧密地结合在一起;免疫系统中的细胞则相对灵活,可以自由爬行至创面,发挥修复效果。

为此,研究团队开发出合成细胞粘附分子(synCAM),其由内外两部分构成,外部受体可决定这类分子作用于何种细胞上,内部则用于调节形成键的强度——这种形成键可以比拟为分子键,键的强度决定了细胞之间的相互作用力

当然,经过研究人员的巧思妙手,合成细胞粘附分子的内外两部分可以实现高度定制化的模块组装,这使得各类细胞的自由结合成为可能。更富有自由度的定制粘附分子可以较好地适应于不同病灶部位,这不仅有助于各类外科手术的术后恢复,还能为医美领域的抗衰除皱提供助益,甚至在未来的3D打印类器官技术规模化应用的过程中,“细胞胶水”也有望大显身手,显著降低人造器官的构造与移植风险[4]。

神奇的细胞胶水可以促成细胞之间、细胞与基质之间的粘附,也能形成更多特异的细胞结构,重新建立不同组织之间的连接。可以期望的是,对于某些一旦受损就无法修复的组织细胞,我们或许能通过这种特殊的粘附方式实现某种程度的再生,重新打通断裂或破损的细胞交流通道,又或者将这种粘接方式和生命力更加旺盛的干细胞结合到一起,实现从无到有的组织/器官培养,彻底解决许多移植手术供体不足的难题

微观层面上的基础医学进展总是令人振奋,因为构建组织和器官是再生医学领域经久不衰的议题。随着研究的进一步深入,也许“一抹即愈”的创伤修复胶水会在不远的将来问世。

参考文献:

[1]https://m.baidu.com/bh/m/detail/ar_4483961021815835630

[2]赵云,李秀英,纳涛,姜金兰.间充质干细胞外泌体促进糖尿病皮肤创口愈合的研究进展[J].中国实验诊断学,2022,26(04):609-612.

[3]赵佳琦.不同能量密度810nm低能量激光促进大鼠皮肤创口愈合的实验研究[D].中国医科大学,2022.

[4]张佳欣.

“细胞胶水”有助再生组织愈合伤口[N].科技日报,2022-12-13(004).

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