手术粘连可以在小鼠身上得到治疗和预防
斯坦福大学医学院的研究人员发现了一种常见的、有时危及生命的手术后并发症的细胞元凶——以及一种可能的治疗方法。
当异常的纤维连接被称为粘连形成后，这种情况就会出现腹部手术将我们通常光滑的器官拴在一起，或者将它们锚定在腹壁上。症状包括慢性疼痛、女性不孕、肠梗阻，偶尔还会导致死亡。根据美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的数据，美国每年用于治疗术后粘连的费用超过10亿美元。
“这是一种非常常见的手术并发症，但还没有得到充分的研究，”乔纳森·蔡医学博士说，他曾是斯坦福大学的医学院学生，现在是波士顿布里格姆妇女医院的住院医生。“到目前为止，人们甚至不知道是哪种细胞类型参与了粘连的产生。现在我们想出了一种方法，在受伤组织形成粘连之前隔离它们，并确定其中的分子途径。”
研究人员开发并研究了一种小鼠模型附着力形成以识别负责初始步骤的单元。他们还表明，一种基于抗体的疗法可以分解已经形成的病毒。希望类似的技术可以帮助治疗人类的术后粘连。
蔡康永是该作品的第一作者，该作品将于11月28日在科学转化医学．前斯坦福大学博士后学者Yuval Rinkevich博士和病理学和发育生物学教授Irving Weissman医学博士共同担任该研究的高级作者。韦斯曼是斯坦福大学干细胞生物学和再生医学研究所以及斯坦福大学路德维希癌症中心的主任。
研究人员发现，两种抗体的组合——一种针对细胞一种负责黏附形成，另一种负责抑制癌细胞用来逃避免疫系统的“不要吃我”信号——可以显著降低动物体内已建立的黏附的严重程度。
Weissman说:“虽然我们使用小鼠模型来研究粘连的形成，但我们在患者的粘连中发现了类似的特征，这使我们认为这种方法可以应用于临床。”
常见的并发症
通常情况下，我们腹部器官的表面和腹腔的内衬都覆盖着一层光滑的膜，称为间皮。当我们弯曲、扭转或奔跑时，间皮使我们的器官顺利地相互滑动。当间皮受到干扰时，相邻表面之间形成纤维连接，严重程度从单一的线到巨大的、固定的网。美国国立卫生研究院估计，大约93%的腹部手术导致粘连，大约20%的手术患者将因粘连相关并发症再次住院。
尽管这种并发症很常见，但人们对它还不太了解。研究人员已经确定了参与该过程后期步骤的一些细胞类型，但尚不清楚哪种细胞类型负责初始步骤。它似乎出现在血流受限的区域，如手术缝合引起的微小组织挤压。因此，输送到该区域细胞的氧气较少——这种情况被称为缺氧。
Tsai使用这种疾病的小鼠模型来追踪粘连的形成和由此产生的间皮基因表达模式。
Tsai说:“我们发现损伤后间皮细胞会产生粘连。”“通过追踪基因表达的模式，我们能够为这些纤维化组织提出细胞‘家谱树’，并确定所涉及的生物学途径。”
Tsai和他的同事们发现，在小鼠体内，间皮细胞通过制造一种叫做hif1 α的蛋白质来应对缺氧。这反过来促进了其他蛋白质的表达，对形成粘连至关重要。当研究人员用一种抑制hif1 α活性的小分子处理动物时，所产生的粘连明显不那么严重。
巨噬细胞可能的作用
他们还发现，用结合间皮素(一种损伤间皮的特异蛋白质)的抗体治疗动物，可以显著降低已经形成的粘连的严重程度。结合抗间皮素抗体和抗cd47抗体有更大的效果，这表明被称为巨噬细胞的游走免疫细胞，吞噬生病或垂死的细胞，也可能在去除异常纤维组织中发挥作用。
“当间皮受到刺激时，它开始表达间皮素，这通常只在发育早期表达，”韦斯曼说。“这会引发细胞增殖，引发炎症级联反应，引入免疫细胞和蛋白质，用纤维组织掩盖一切。但这些细胞表面也有CD47，我们发现抗CD47可以与抗间皮素协同作用，在这些粘连形成后去除它们。”
最后，研究人员研究了从患者身上切除的粘连样本。他们发现，人类组织表达了许多相同的基因，并使用了与研究人员在小鼠中发现的相似的生物途径。Tsai和他的同事希望类似的基于抗体的治疗可能有助于预防或治疗粘连的形成。
进一步探索
