模拟割伤和烧伤揭示了成纤维细胞的伤口愈合和清除能力

众所周知，烧伤伤口容易发生细菌感染，通常会比撕裂伤造成更大的疤痕组织。

在他们的文章APL生物工程来自波士顿大学和哈佛大学的研究人员创建了一个仿生模型来研究烧伤和撕裂伤的伤口愈合。他们发现，成纤维细胞——通常被认为是构建细胞，赋予组织和器官形状和力量——在沉积新物质之前清除受损组织。这一部分愈合过程在烧伤伤口中速度较慢，因为那里有更多的组织损伤。

细胞生物学家确定了伤口愈合的四个阶段:止血、炎症、新组织形成和组织强化。在炎症和形成阶段，免疫细胞被认为可以清除伤口中的细菌和死细胞。它们还会激活成纤维细胞和血管，开始修复。

作者杰伦·艾克曼斯说:“根据受伤情况，这四个阶段的程度和持续时间在不同类型的伤口上有很大差异。”“考虑到撕裂伤的血液灌注良好，它们往往愈合得很好。然而，在烧伤中血管被烧灼，防止血液进入伤口床，减缓愈合过程。严重的烧伤伤口也有大量的死亡组织，从物理上阻碍了新组织的形成。”

为了研究损伤模式如何影响伤口的愈合速度，该团队设计了一个由成纤维细胞嵌入胶原水凝胶制成的体外模型系统。在这个显微组织中使用显微解剖刀来模拟撕裂或高能激光来模拟烧伤。

虽然两种伤口大小相同，激光烧蚀造成更多细胞死亡伤口边缘的组织损伤与刀伤相比。

Eyckmans说:“在愈合过程中，我们发现成纤维细胞首先清除了伤口上的受损物质，然后才沉积新的物质。”“这是一个令人惊讶的发现，因为死亡组织的去除被认为是特殊的免疫细胞如巨噬细胞和成纤维细胞被认为是组织构建细胞，而不是组织移除细胞。”

因为还有更多组织损伤在激光消融的伤口中，成纤维细胞需要更多的时间来清除损伤，最终推迟了组织愈合。

基于这些发现，促进伤口清除的疗法可以加速愈合。基因工程白细胞这种用于移除死亡组织的技术，在接触身体深处受伤的器官和组织时尤其有用。

这篇文章，“工程微组织激光消融后受损组织的成纤维细胞清除”，由Megan Elizabeth Griebel, Anish Vasan, Christopher S. Chen和Jeroen Eyckmans撰写。它会出现在APL生物工程2023年3月14日。