體內細胞編程讓傷口長出健康皮膚

2018年09月07日08:29  來源:科技日報
 

美國索爾克研究所開發出一種新技術,能夠將開放性傷口處的間充質細胞直接轉化為新的皮膚細胞,以治愈皮膚損傷。實驗中,他們成功重生了小鼠傷口處的皮膚。研究人員5日在《自然》雜志上發表論文稱,這一新技術或可使治療大面積皮膚潰瘍不再依靠復雜的整形手術。

皮膚創傷恢復的關鍵是基底角質形成細胞,這些干細胞樣細胞會充當不同類型皮膚細胞的前體。但在創傷嚴重到傷口處沒有任何基底角質形成細胞的情況下,即使傷口愈合,新生細胞的主要用途也是閉合傷口和抵抗炎症,而不是重建健康的皮膚。因此,大面積皮膚潰瘍,如大面積燒傷的治療,通常需要移植患者身體其他部位的完好皮膚覆蓋傷口。而當潰瘍面積特別大時,醫生很難找到足夠的皮膚用於移植。他們需要從患者身上分離出皮膚干細胞,在實驗室培養后,再將其移植回患者體內。但這樣的治療手段需要大量時間,可能使患者生命處於危險之中,而且有時還會無效。

與上述體外培養皮膚干細胞手段不同,此次索爾克研究所開發的新方法屬於體內重編程技術,其核心是將傷口處間充質細胞重編程為基底角質形成細胞。研究人員從55種可能參與定義基底角質形成細胞特性的“重編程因子”——蛋白質和RNA分子中,選出4種可以介導轉化為基底角質形成細胞的因子,以之作為重建皮膚的基礎。

小鼠實驗顯示,用這4種因子局部治療小鼠皮膚潰瘍,潰瘍處會在18天內生長出健康的皮膚,也就是上皮細胞。隨著時間推移,這些細胞會逐漸擴張並與周圍的皮膚相連,即使在大面積皮膚損傷情況下亦是如此。而隨后多個分子、遺傳學和細胞測試表明,這些新生皮膚與身體其他部位的健康皮膚沒有什麼差別。

研究人員表示,這一成果不僅有助於治療皮膚損傷,對研究如何抗皮膚衰老和皮膚癌亦有幫助。但他們同時指出,要將此技術用於臨床,還需對其長期安全性進行更多研究。

傷口愈合的關鍵,在於周圍組織的角化細胞(皮膚最外層的原始細胞)移動至傷口處止住損傷。但如果傷口較大,這個過程就缺乏效率了——而且傷者年紀越大,這種情況就越明顯——隨著皮膚愈合功能的下降,小傷口也容易發展成為難以治愈的傷口和痛苦、甚至是致命的潰瘍。目前,隨著老齡人口的增長,慢性潰瘍的發病率正處於上升趨勢,像文中這樣更加簡單、又比目前的植皮和昂貴的人造移植物更加有效的治療方法,十分難得。(記者劉海英 張夢然)

(責編:姜淑敏(實習生)、吳亞雄)

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