嚴(yán)重?zé)齻?、褥瘡或糖尿病等慢性疾病造成的大面積皮膚潰瘍也許有一天將不再需要進(jìn)行整形手術(shù)。Salk研究所的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種新技術(shù)，可以將開放性傷口中的細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為新的皮膚細(xì)胞。這種方法依賴于將細(xì)胞重編程為干細(xì)胞樣狀態(tài)，并可能有助于修復(fù)皮膚損傷、對(duì)抗衰老，以及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。

“我們的觀察結(jié)果構(gòu)建出了整個(gè)三維組織（如皮膚）而不僅是之前所示的單個(gè)細(xì)胞類型的體內(nèi)再生原理的初步證據(jù)?！蔽恼沦Y深作者Juan Carlos Izpisua Belmonte教授說道，“這一知識(shí)將不僅有助于加強(qiáng)皮膚修復(fù)作用，還可以指導(dǎo)在其他病理情況下及衰老期間的體內(nèi)細(xì)胞再生策略。”

皮膚潰瘍－－傷口有時(shí)可延伸至多層皮膚－－通常采用外科手術(shù)治療，通過移植現(xiàn)有的皮膚來覆蓋傷口，然而當(dāng)潰瘍面積特別大時(shí)，可用于移植的皮膚往往不夠，在這些病例中，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)后再將它們移植回患者體內(nèi)。然而，這樣的操作需要大量的時(shí)間，可能會(huì)使病人的生命處于危險(xiǎn)之中，并且也并不能保證總是有效。

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)形成細(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，但嚴(yán)重的大面積潰瘍因失去多層皮膚而已不再有任何基底角質(zhì)形成細(xì)胞，即使最終傷口愈合，在該區(qū)域增殖的細(xì)胞也主要涉及傷口閉合及炎癥，而非重建健康的皮膚。Izpisua Belmonte和Kurita希望將這些細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為基底角質(zhì)形成細(xì)胞，而不是將它們從體內(nèi)取出。 Kurita說道：“我們開始著手在沒有皮膚的地方制造皮膚?！?/p>

研究人員首先比較了參與炎癥的細(xì)胞和角質(zhì)細(xì)胞之間不同的蛋白水平，以便了解他們需要做哪些改變來重編程細(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)形成細(xì)胞的獨(dú)特性。然后，通過對(duì)每個(gè)潛在重編程因子的反復(fù)及進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，研究人員將范圍縮小到了4個(gè)可以介導(dǎo)轉(zhuǎn)化為基底角質(zhì)形成細(xì)胞的因子。

當(dāng)研究小組加入這4種因子治療小鼠的皮膚潰瘍時(shí)，18天內(nèi)小鼠潰瘍處長出了健康的皮膚，并且隨著時(shí)間的推移，上皮細(xì)胞擴(kuò)張并連接到了周圍的皮膚，這一情況即使在大面積潰瘍中也是如此。在3個(gè)月及6個(gè)月后，研究人員通過分子、遺傳學(xué)和細(xì)胞學(xué)測試發(fā)現(xiàn)，新生成的細(xì)胞表現(xiàn)得與健康皮膚細(xì)胞無異。

在大面積潰瘍小鼠模型中，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)形成細(xì)胞）。Credit： Salk InstituteClose

研究人員正在計(jì)劃進(jìn)行更多的研究來優(yōu)化這項(xiàng)技術(shù)，并開始在其他的潰瘍模型中進(jìn)行測試。不過“在應(yīng)用到臨床之前，我們必須對(duì)該方法的長期安全性做更多的研究，并盡可能地提高效率?！盞urita說道。