眾所周知，大面積的皮膚創(chuàng )傷，包括嚴重燒傷、褥瘡或糖尿病等慢性疾病導致的創(chuàng )傷會(huì )給患者帶來(lái)極大的痛苦，有時(shí)甚至會(huì )危及生命。當皮膚表面破裂時(shí)，構成皮膚外層的上皮細胞會(huì )向傷口處遷移，以努力修復創(chuàng )面并密閉傷口，但這種愈合過(guò)程在較大的傷口中會(huì )變得非常困難，尤其是對老年人而言。
近日，來(lái)自美國Salk研究所的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，使修復大面積皮膚創(chuàng )傷的整形手術(shù)在未來(lái)或將成為歷史。新技術(shù)將細胞重編程為干細胞樣狀態(tài)，使開(kāi)放性傷口的細胞直接轉化成新的皮膚細胞。它可用于治愈皮膚損傷和抵抗衰老的影響，并幫助我們更好地理解皮膚癌癥。該研究成果近期已發(fā)表在《Nature》雜志上。
研究通訊作者Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授說(shuō)：“我們的觀(guān)察結果初步證明了完整三維組織（比如皮膚）體內再生的可行性，而不僅僅是過(guò)去研究中那樣單個(gè)細胞類(lèi)型的再生。這些知識不僅有助于開(kāi)發(fā)加強皮膚修復的策略，還能用于指導其他人類(lèi)病理學(xué)現象的活體再生治療，例如抵抗衰老造成的組織修復受損。”
皮膚潰瘍通常需要手術(shù)治療，將現有的皮膚移植到傷口處。然而當潰瘍面積太大時(shí)，外科醫生就很難找到足夠的皮膚。在這種情況下，研究人員會(huì )從患者身上分離出皮膚干細胞，在實(shí)驗中進(jìn)行培養后再將它們移植回患者體內。但是這種方法需要耗費大量的時(shí)間，甚至有可能使患者面臨生命危險，并且有時(shí)并沒(méi)有效果。
擁有整形外科背景的Izpisua Belmonte和Salk研究所的助理研究員Masakazu Kurita十分清楚，傷口愈合的關(guān)鍵步驟是基底角質(zhì)形成細胞向傷口的遷移或移植。這些干細胞樣細胞在充當不同類(lèi)型皮膚細胞的前體。但是失去多層皮膚的大面積嚴重傷口不再有任何的基底角質(zhì)形成細胞，即使在這些傷口愈合時(shí)，這個(gè)區域繁殖的細胞也主要參與到傷口閉合與炎癥之中，而非健康皮膚的重建。
Izpisua Belmonte和Kurita希望將其他細胞直接轉化為基底角質(zhì)形成細胞，而不需要將它們從體內取出。Kurita說(shuō)：“我們已經(jīng)開(kāi)始在沒(méi)有皮膚的地方生成皮膚。”
研究人員首先比較了兩種細胞類(lèi)型（炎癥細胞和角質(zhì)形成細胞）的多種蛋白質(zhì)水平，以弄清楚他們需要如何對細胞特性重編程。他們篩選了55個(gè)“重編程因子（蛋白質(zhì)和RNA分子）”，這些因子很可能參與到定義基底角質(zhì)形成細胞的特性當中。然后，通過(guò)對每種潛在重編程因子的試驗、試錯以及進(jìn)一步實(shí)驗，他們最終將列表縮小到4種可以介導轉化基底角質(zhì)形成細胞的轉錄因子。
當該研究團隊用這4種因子局部治療小鼠的皮膚潰瘍時(shí)，患處在18天內長(cháng)出了健康的皮膚（上皮細胞）。隨著(zhù)時(shí)間推移，上皮細胞擴張并與周?chē)つw連接起來(lái)，即使對大面積潰瘍也是如此。在3至6個(gè)月后，新生成的細胞在一系列分子遺傳和細胞試驗中與健康皮膚細胞表現相同。
研究人員正計劃進(jìn)行更多的實(shí)驗以?xún)?yōu)化該技術(shù)，并開(kāi)始在其他潰瘍模型上進(jìn)行測試。
Kurita說(shuō)：“在臨床應用之前，我們必須對這項新技術(shù)的長(cháng)期安全性進(jìn)行更多研究，并盡可能地提高效率。”
眾所周知，大面積的皮膚創(chuàng )傷，包括嚴重燒傷、褥瘡或糖尿病等慢性疾病導致的創(chuàng )傷會(huì )給患者帶來(lái)極大的痛苦，有時(shí)甚至會(huì )危及生命。當皮膚表面破裂時(shí)，構成皮膚外層的上皮細胞會(huì )向傷口處遷移，以努力修復創(chuàng )面并密閉傷口，但這種愈合過(guò)程在較大的傷口中會(huì )變得非常困難，尤其是對老年人而言。
近日，來(lái)自美國Salk研究所的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，使修復大面積皮膚創(chuàng )傷的整形手術(shù)在未來(lái)或將成為歷史。新技術(shù)將細胞重編程為干細胞樣狀態(tài)，使開(kāi)放性傷口的細胞直接轉化成新的皮膚細胞。它可用于治愈皮膚損傷和抵抗衰老的影響，并幫助我們更好地理解皮膚癌癥。該研究成果近期已發(fā)表在《Nature》雜志上。
研究通訊作者Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授說(shuō)：“我們的觀(guān)察結果初步證明了完整三維組織（比如皮膚）體內再生的可行性，而不僅僅是過(guò)去研究中那樣單個(gè)細胞類(lèi)型的再生。這些知識不僅有助于開(kāi)發(fā)加強皮膚修復的策略，還能用于指導其他人類(lèi)病理學(xué)現象的活體再生治療，例如抵抗衰老造成的組織修復受損。”
皮膚潰瘍通常需要手術(shù)治療，將現有的皮膚移植到傷口處。然而當潰瘍面積太大時(shí)，外科醫生就很難找到足夠的皮膚。在這種情況下，研究人員會(huì )從患者身上分離出皮膚干細胞，在實(shí)驗中進(jìn)行培養后再將它們移植回患者體內。但是這種方法需要耗費大量的時(shí)間，甚至有可能使患者面臨生命危險，并且有時(shí)并沒(méi)有效果。
擁有整形外科背景的Izpisua Belmonte和Salk研究所的助理研究員Masakazu Kurita十分清楚，傷口愈合的關(guān)鍵步驟是基底角質(zhì)形成細胞向傷口的遷移或移植。這些干細胞樣細胞在充當不同類(lèi)型皮膚細胞的前體。但是失去多層皮膚的大面積嚴重傷口不再有任何的基底角質(zhì)形成細胞，即使在這些傷口愈合時(shí)，這個(gè)區域繁殖的細胞也主要參與到傷口閉合與炎癥之中，而非健康皮膚的重建。
Izpisua Belmonte和Kurita希望將其他細胞直接轉化為基底角質(zhì)形成細胞，而不需要將它們從體內取出。Kurita說(shuō)：“我們已經(jīng)開(kāi)始在沒(méi)有皮膚的地方生成皮膚。”
研究人員首先比較了兩種細胞類(lèi)型（炎癥細胞和角質(zhì)形成細胞）的多種蛋白質(zhì)水平，以弄清楚他們需要如何對細胞特性重編程。他們篩選了55個(gè)“重編程因子（蛋白質(zhì)和RNA分子）”，這些因子很可能參與到定義基底角質(zhì)形成細胞的特性當中。然后，通過(guò)對每種潛在重編程因子的試驗、試錯以及進(jìn)一步實(shí)驗，他們最終將列表縮小到4種可以介導轉化基底角質(zhì)形成細胞的轉錄因子。
當該研究團隊用這4種因子局部治療小鼠的皮膚潰瘍時(shí)，患處在18天內長(cháng)出了健康的皮膚（上皮細胞）。隨著(zhù)時(shí)間推移，上皮細胞擴張并與周?chē)つw連接起來(lái)，即使對大面積潰瘍也是如此。在3至6個(gè)月后，新生成的細胞在一系列分子遺傳和細胞試驗中與健康皮膚細胞表現相同。
研究人員正計劃進(jìn)行更多的實(shí)驗以?xún)?yōu)化該技術(shù)，并開(kāi)始在其他潰瘍模型上進(jìn)行測試。
Kurita說(shuō)：“在臨床應用之前，我們必須對這項新技術(shù)的長(cháng)期安全性進(jìn)行更多研究，并盡可能地提高效率。”
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