新机械的见解伤口愈合,疤痕组织的形成

今天公布的一项新的研究细胞生物学杂志照亮的机械因素发挥重要作用在成纤维细胞的分化和功能,结缔组织的细胞在伤口愈合中发挥作用和疤痕组织的形成。

当我们受伤时,身体发射一个复杂的救援行动。潜伏在专门的细胞叫做纤维表面的皮肤立即行动,进入临时伤口矩阵(血栓)并开始分泌胶原蛋白关闭伤口尽快。

这个矩阵是最初柔软,含有生长因子。周围的成纤维细胞“爬行”矩阵,和重组纤维。矩阵越来越硬,在某种程度上,成纤维细胞停止迁移,像大力水手一样,变成强大的收缩细胞,将自己固定的矩阵和伤口的边缘拉在一起。

研究报道今天首次揭示了这个开关的机械机制是至关重要的迁移到收缩细胞。这种变化,成纤维细胞需要在他们的“菠菜”——生长因子坐在矩阵,一旦释放,刺激平滑肌蛋白的生产。以前,研究人员推测,成纤维细胞通过消化了矩阵。但欧洲科学家鲍里斯•海因茨博士生Pierre-Jean Wipff和他们的同事们发现,细胞释放生长因子通过纯粹的机械过程。

实验用不同刚度的新型细胞培养基质,他们发现,在某种程度上,矩阵具有足够的刚性,cell-exerted迫使允许生长因子流行,像糖果包装。一旦生长因子是可用的,成纤维细胞表达蛋白质收缩,棍子更坚定矩阵和开始合同,把矩阵紧密联系在一起。在这一过程中释放更多的生长因子,进而刺激其他成纤维细胞收缩。开关的机械性质矩阵时确保收缩只发展“准备好了。”

尽管这个过程很快就会治愈伤口,如果置之不理,它也会导致纤维组织的形成。创伤后重要器官如心脏、肺、肝脏和肾、过分热心的成纤维细胞可以继续构建纤维链,导致瘢痕组织形成,损害器官的功能。

这种情况称为“纤维化”,可以是致命的。成纤维细胞也问题引起的植入物的罪魁祸首——如果植入太光滑,它永远不会成为正确纳入结缔组织。但如果太粗糙,疤痕组织的发展,它不会正常工作。偶尔,整形手术后,皮肤难看的疤痕组织可以开发过度。间充质干细胞的过程也可能导致问题的文化——如果文化的底物是僵硬的,相当大的必须努力防止干细胞将提前转化为成纤维细胞,而不是所需的细胞类型。的刚性控制细胞培养是至关重要的。

这种新理解成纤维细胞激活的机械性质可以用来减少或阻止纤维化的发生,海因茨说没有抑制生长因子,是体内许多其他重要的功能。有几种可能性:“你可能会干扰细胞的方式抓住生长因子复杂,你可能会干扰他们的附件点矩阵,可以干扰他们的收缩力量这样矩阵不会变得僵硬足以释放生长因子,”他说。

引用:Pierre-Jean Wipff丹尼尔·b·里夫金,让-雅克•迈斯特和鲍里斯•海因茨“Myofibroblast收缩激活潜伏TGF-b从细胞外基质,细胞生物学杂志》,2007年12月17日。

来源:洛桑联邦理工