嚴(yán)重?zé)齻⑷殳徎蛱悄虿〉嚷圆?dǎo)致的大面積皮膚潰瘍，可能有一天不再需要整形手術(shù)。索爾克研究所的科學(xué)家開發(fā)了一種新技術(shù)，可以直接將開放性傷口中的細(xì)胞轉(zhuǎn)化為新的皮膚細(xì)胞。這種方法依靠將細(xì)胞重新編程為類似干細(xì)胞的狀態(tài)，可能有助于修復(fù)皮膚損傷，對(duì)抗衰老，并幫助人們更好地治療皮膚癌。相關(guān)研究于9月5日在線發(fā)表在《Nature》期刊上。

“我們的觀察構(gòu)建了整個(gè)三維組織(如皮膚)體內(nèi)再生原理的初步證據(jù)，而不僅僅是之前顯示的單細(xì)胞類型。”文章的高級(jí)作者胡安卡洛斯伊茲皮蘇阿貝爾蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)教授說，“這些知識(shí)不僅有助于加強(qiáng)皮膚修復(fù)，還可以在其他病理狀況下和衰老過程中指導(dǎo)體內(nèi)的細(xì)胞再生策略。”

皮膚潰瘍——有時(shí)傷口可延伸至多層皮膚——通常通過手術(shù)治療，移植現(xiàn)有皮膚覆蓋傷口。但當(dāng)潰瘍面積特別大時(shí)，往往沒有足夠的皮膚可供移植。在這些情況下，醫(yī)生通常會(huì)從患者身上分離出皮膚干細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)，然后再移植回患者體內(nèi)。但是這種手術(shù)時(shí)間很長，可能會(huì)讓病人有生命危險(xiǎn)，也不能一直有效。

Izpisua Belmonte和Salk研究助理Masakazu Kurita表示，傷口恢復(fù)的關(guān)鍵步驟是將基底角質(zhì)細(xì)胞移植到傷口中。這些干細(xì)胞樣細(xì)胞是不同類型皮膚細(xì)胞的前體，但在嚴(yán)重的大面積潰瘍中，由于多層皮膚的喪失，不再有基底角質(zhì)細(xì)胞。即使傷口最終愈合，該區(qū)域增殖的細(xì)胞主要涉及傷口閉合和炎癥，而不是重建健康的皮膚。Izpisua Belmonte和Kurita希望將這些細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為基底角質(zhì)細(xì)胞，而不是將其帶出體外。栗田說，“我們開始在沒有皮膚的地方制造皮膚。”

研究人員首先比較了炎癥細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞之間的不同蛋白質(zhì)水平，以了解它們需要做出什么樣的改變來重新編程細(xì)胞身份。他們確定了55種“重編程因子”(包括蛋白質(zhì)和RNA分子)，這些因子可能參與定義基底角質(zhì)細(xì)胞的獨(dú)特性。然后，通過對(duì)每個(gè)潛在的重編程因子進(jìn)行重復(fù)和進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，研究人員將范圍縮小到四個(gè)可以介導(dǎo)向基底角質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化的因子。

當(dāng)研究小組添加這四種因子來治療小鼠的皮膚潰瘍時(shí)，在18天內(nèi)，小鼠潰瘍長出了健康的皮膚，隨著時(shí)間的推移，上皮細(xì)胞擴(kuò)張并與周圍的皮膚相連，甚至在大面積的潰瘍中。在3個(gè)月和6個(gè)月后，研究人員通過分子、遺傳和細(xì)胞學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，新生成的細(xì)胞表現(xiàn)得像健康的皮膚細(xì)胞一樣。

在大面積潰瘍的小鼠模型中，研究人員將一種細(xì)胞類型(紅色：間充質(zhì)細(xì)胞)轉(zhuǎn)化為另一種細(xì)胞類型(綠色：基底角質(zhì)細(xì)胞)。貸項(xiàng)：索爾克研究所

研究人員正計(jì)劃進(jìn)行更多的研究來優(yōu)化這項(xiàng)技術(shù)，并開始在其他潰瘍模型中進(jìn)行測(cè)試。但是，“在臨床應(yīng)用之前，我們必須對(duì)這種方法的長期安全性做更多的研究，盡可能提高效率。”栗田說。