突破！傷口愈合不長(zhǎng)疤數(shù)十年探索，終于找到讓皮膚完美修復(fù)的方法

■本刊記者 喬 禹

傷疤可能是少年追夢(mèng)的勛章，但更多的時(shí)候，傷疤的存在可能會(huì)影響人們面容的美觀、組織和關(guān)節(jié)的生長(zhǎng)以及造成皮膚等組織永久性的功能喪失，而全世界疤痕修復(fù)的花費(fèi)都相當(dāng)高，并且這種修復(fù)并非易事。因此，如何在傷口愈合的同時(shí)又不產(chǎn)生疤痕，是科學(xué)家以及醫(yī)生在皮膚修復(fù)方面研究的重要課題。

而近日，美國(guó)斯坦福大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》上發(fā)表的一篇相關(guān)論文，一石激起千層浪。

研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人之一Michael T·Longaker教授是一位整形外科醫(yī)生。1987年，當(dāng)他還在科室輪轉(zhuǎn)時(shí)，曾跟隨被稱(chēng)為“胎兒外科先驅(qū)”的Michael Harrison醫(yī)生。胎兒外科是對(duì)胎兒施加手術(shù)，在出生前修復(fù)胎兒的某些缺陷。導(dǎo)師留給Longaker博士的一個(gè)課題是，為什么胎兒皮膚上的傷口能不留傷疤地愈合，而兒童和成人的皮膚卻做不到。

“這個(gè)問(wèn)題我想了一年，后來(lái)變成四年，再后來(lái)就變成了幾十年。”Longaker教授說(shuō)道：“自那以后，我的研究擴(kuò)展到許多其他領(lǐng)域，但我始終想要搞清楚，傷疤是怎么形成的。”現(xiàn)在，Longaker教授終于有了答案。

留疤的原因

這支研究團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人注意到，皮膚修復(fù)過(guò)程中，機(jī)械張力對(duì)于疤痕形成至關(guān)重要。“胎兒發(fā)育早期，皮膚傷口不會(huì)導(dǎo)致疤痕，胎兒的皮膚呈膠狀，實(shí)際上沒(méi)有所謂的‘緊致’可言。”Longaker教授舉例說(shuō)：“在生命的另一端，比方說(shuō)一個(gè)95歲的老人，由于常年曬太陽(yáng)而皮膚松弛，那么也會(huì)很少長(zhǎng)疤，因?yàn)槔先说钠つw缺少這種張力。”

在進(jìn)一步探索為什么皮膚張力會(huì)導(dǎo)致傷疤形成時(shí)，研究人員的注意力集中到了一個(gè)叫Engrailed-1（En1）的基因上。En1基因有助于產(chǎn)生一種蛋白，這種蛋白有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在成纖維細(xì)胞中，而這些細(xì)胞是驅(qū)動(dòng)疤痕形成的主要細(xì)胞。他們?cè)谝幌盗行∈髮?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，一部分原本不表達(dá)En1的成纖維細(xì)胞，在疤痕形成過(guò)程中卻開(kāi)始表達(dá)En1。

隨后，他們?cè)O(shè)計(jì)了體外實(shí)驗(yàn)，將不表達(dá)En1的小鼠成纖維細(xì)胞，分別放在三種機(jī)械力不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中培養(yǎng)，觀察它們的變化。結(jié)果顯示，成纖維細(xì)胞能夠感受到組織的力學(xué)變化，并導(dǎo)致En1基因激活。

當(dāng)在小鼠實(shí)驗(yàn)的手術(shù)傷口上施加張力時(shí)，研究人員也看到了類(lèi)似的結(jié)果：表達(dá)En1的細(xì)胞數(shù)量增加，與此同時(shí)，小鼠形成了較厚的傷疤。

讓皮膚修復(fù)如初

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)了機(jī)械力變化可以使成纖維細(xì)胞激活En1，促進(jìn)疤痕形成。那么反過(guò)來(lái)，不讓En1被激活，或阻斷機(jī)械力信號(hào)的傳導(dǎo)，是不是可以防止傷疤形成？

順著這一思路，研究人員找到了一種藥物維替泊芬（verteporfin），該藥物已獲得美國(guó)FDA的批準(zhǔn)，用于治療眼病。這種藥物分子通過(guò)抑制機(jī)械力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵因子，阻斷細(xì)胞中的機(jī)械應(yīng)變信號(hào)。

在小鼠傷口愈合模型中，當(dāng)研究人員在傷口上施加了維替泊芬后，用Longaker教授的話說(shuō)，“結(jié)果令人震驚”，愈合的皮膚看起來(lái)完全正常！

“讓我們震驚的第一件事是，愈合的傷口長(zhǎng)出了毛發(fā)。”研究人員描述道：“我們還能看到正常的腺體，而且，新長(zhǎng)出的皮膚與未受傷的皮膚一樣強(qiáng)韌。”利用機(jī)器算法查看皮膚的微觀圖像則看到，在維替泊芬的幫助下再生的皮膚與正常皮膚之間沒(méi)有任何差異。

疤痕不止是“難看”

看到這里，不少人對(duì)于傷疤修復(fù)可能并不是很“感冒”，畢竟從小到大難免磕磕碰碰。可傷疤修復(fù)對(duì)于擁有大面積傷疤的人群來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是福音，因?yàn)榘毯蹘?lái)的不止是美感上的不同。

據(jù)研究人員介紹，疤痕的形成是由于纖維化組織的生長(zhǎng)速度快于正常皮膚，因而可以快速封閉傷口。如果愈合得很慢，就有感染或流血致死的危險(xiǎn)。但這種快速“焊接”的代價(jià)是損害了皮膚的形態(tài)和功能。

與正常的皮膚組織不同，疤痕組織沒(méi)有毛囊，也沒(méi)有汗腺，因此難以適應(yīng)變化的外界溫度。而且，疤痕組織缺乏皮膚正常的韌性和強(qiáng)度，有的人可能因?yàn)閭潭鵁o(wú)法彎曲手肘或膝蓋，難以閉合眼睛或張開(kāi)嘴巴。

而所謂的“祛疤”還存在一個(gè)皮膚再生的難題，即如果不能促進(jìn)毛囊、腺體等附件的再生，恢復(fù)組織的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)，也就不能算真正的成功。

由此可見(jiàn)，Longaker教授和他的團(tuán)隊(duì)在疤痕修復(fù)領(lǐng)域的突破，顯得尤為重要。

從皮膚愈合到治療更多疾病

“這些結(jié)果令人興奮，因?yàn)槲覀冏C明了在治愈皮膚傷口時(shí)，我們能夠干預(yù)并阻止成纖維細(xì)胞感知機(jī)械力。”另一位負(fù)責(zé)人Geoffrey Gurtner教授評(píng)論說(shuō)：“現(xiàn)在，我們要看看相同的方法是否可以防止其他形式的疤痕。”他說(shuō)，其他許多疾病，例如燒傷、肝纖維化，心臟病發(fā)作后心臟組織產(chǎn)生的瘢痕，或許也有可能用同樣的方法進(jìn)行治療。

研究團(tuán)隊(duì)表示，下一階段將在其他動(dòng)物身上開(kāi)展臨床實(shí)驗(yàn)，如果獲得成功，則可以進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)。我們期待聽(tīng)到更多積極的消息。