一滴血就能使皮肤细胞排成一行
皮肤细胞遇到血液时会发生什么变化?来自奥斯陆大学医院的一组研究人员,由Emma Lång和Stig Ove Bøe领导,对随后暴露于血清的无血细胞进行了实验。值得注意的是,一旦加入血清,所有的细胞都开始朝着同一个方向移动和生长。来自埃因霍温理工大学(TU/e)的助理教授Liesbeth Janssen和硕士生Marijke Valk开发了一个匹配的模拟模型,揭示了伤口愈合机制的新见解。研究结果发表在该杂志上自然通讯这个星期。
一个人在正常的一生中大约会受到10,000次伤害,从小的割伤到创伤和手术。在大多数情况下,伤口会奇迹般地修复,但在某些情况下,愈合过程是有缺陷的,并导致慢性伤口.这通常与衰老和某些疾病有关,如糖尿病和肥胖症。
这是公认的血起着重要的作用伤口愈合众所周知,血液中的各种分子成分会触发损伤后的组织修复过程。在一个自然通讯论文中,研究人员调查了休眠时会发生什么皮肤细胞在没有伤口的情况下与血液接触。他们发现血清诱导细胞自发迁移和增殖,这两个过程在伤口愈合中是重要的。此外,他们证明了细胞分裂是极化和对准的方向细胞迁移这一新的发现可能与组织修复有关。这项研究表明,血清的存在足以激活休眠的皮肤细胞进入迁移和增殖状态,而伤口边缘——以前被认为是触发细胞迁移和生长的——并不一定是必需的。
来自奥斯陆的研究小组随后研究了细胞之间的连通性如何影响细胞的运动和生长。有趣的是,他们发现断开连接的细胞只进行随机的个体运动,但强烈的细胞-细胞连通性导致更明显的集体和协调的细胞迁移,跨越微米甚至毫米长度的距离。
为了理解这一现象,TU/e的Valk和Janssen开发了一个数值模拟模型,模拟细胞在血液存在和不存在时的形状和运动。在他们的模型中,没有血液的细胞保持静止状态,而血液的加入会激活细胞进行自发运动。模拟表明,增强的细胞-细胞连通性导致细胞与相邻细胞更紧密地对齐,最终导致实验中观察到的大规模集体运动。
众所周知,炎症和流向伤口部位的血流量增加可以在没有开放性伤口的情况下被激活,例如擦伤。参与研究的科学家认为他们的研究结果可能与这一领域有关。Bøe教授说:“根据我们的数据,人们可能会推测,细胞迁移在这些情况下也会被激活。”“我们还可以推测,我们的皮肤细胞比以前认为的更活跃和更有活力,血液调节的皮肤动态发生在许多不同的情况下。”
“下一步是了解为什么血液的存在会触发细胞内的主动力量,以及为什么细胞会朝着细胞的方向不对称分裂迁移詹森说。