当烧烫伤深度影响表皮和超过三分之二的真皮受到损坏,属深度皮层烧伤(deep partial-thickness),伤口无法自行愈合而需要自体移植的植皮手术,而患者烧伤面积也会影响可移植的健康皮肤捐赠部位,并反映出目前人工皮肤等组织替代物的不足。
恢复皮肤创伤的关键
恢复皮肤创伤的关键是基底角质形成细胞,这些干细胞样细胞会充当不同类型皮肤细胞的前体。但在创伤严重到伤口处没有任何基底角质形成细胞的情况下,即使伤口愈合,新生细胞的主要用途也是闭合伤口和抵抗炎症,而不是重建健康的皮肤。
当皮肤有大面积烧伤的伤口时,通常需要移植患者身体其他部位的完好皮肤覆盖伤口。而当溃疡面积特别大时,医生很难找到足够的皮肤用于移植。他们需要从患者身上分离出皮肤干细胞,在实验室培养后,再将其移植回患者体内。但这样的治疗手段需要大量时间,可能使患者生命处于危险之中,而且有时还会无效。
间充质细胞转化为新皮肤的技术
美国Salk Institute for Biological Studies研究所开发出一种新技术,能够将开放性伤口处的间充质细胞直接转化为新的皮肤细胞,以治愈皮肤损伤。此技术跟以往体外培养皮肤干细胞手段不同,其研究成果发表在国际顶级期刊《Nature》(自然)杂志上。
研究团队所使用的新方法,是利用生物技术将伤口处间充质细胞转化为基底角质形成细胞,从55种可能参与定义基底角质形成细胞特性的「重编程因子」——蛋白质和RNA分子中,选出4种可以介导转化为基底角质形成细胞的因子,以之作为重建皮肤的基础,这一新技术或可使治疗大面积皮肤溃疡不再依靠复杂的整形手术。
小鼠实验显示,用这4种因子局部治疗小鼠皮肤溃疡,溃疡处会在18天内生长出健康的皮肤,也就是上皮细胞。过了一段时间,这些细胞在大面积皮肤损伤情况会逐渐扩张并与周围的皮肤相连,透过分子、遗传学和细胞测试也证明,这些新生皮肤与身体其他部位的健康皮肤没有差异。
研究人员表示,这一成果不仅有助于治疗皮肤损伤,对研究如何抗皮肤衰老和皮肤癌亦有帮助,但若要将此技术用于临床,还需对其长期安全性进行更多研究。
论文小档案: 《Nature》是世界上最早的科学期刊之一,也是全世界最权威及最有名望的学术期刊之一,首版于1869年11月4日。虽然今天大多数科学期刊都专一于一个特殊的领域,《Nature》是少数依然发表来自很多科学领域的一手研究论文的期刊。
参考文章: In vivo reprogramming of wound-resident cells generates skin epithelial tissue