Cell:新研究阐明“为什么随着年龄增长 伤口愈合更慢?”
日期:2016-11-22 09:17:22
更衰老的身体需要更长的时间来修补伤口。自第一次世界大战以来,这种现象就已经有据可查,当时医务人员观察到,老战士的伤口愈合得更慢。到现在为止,研究人员还没有能够查明,与年龄有关的什么变化,阻碍了身体修复自己的能力。
最近,美国洛克菲勒大学的研究人员,通过研究衰老小鼠皮肤中的分子变化,探索了这个生理学难题。相关研究结果发表在11月17日的《Cell》杂志,描绘了“身体如何治愈伤口”的一个新的方面。
Robin Chemers Neustein哺乳动物细胞生物学实验室主任Elaine Fuchs教授说:“在受伤的几天内,皮肤细胞会迁移到伤口,并闭合伤口,这个过程需要与附近的免疫细胞协调。我们的实验表明,随着年龄的增长,皮肤细胞和它们的免疫细胞之间的通讯会被破坏,从而减慢这个步骤。”
Fuchs补充说:“这一发现提出了新的途径,我们可以开发出加速老年人伤口愈合的新疗法。”他也是霍华德休斯医学研究所的研究员。
皮肤细胞的返回
每当一个伤口发生时,身体就需要迅速修复它,以恢复其保护性的皮肤屏障。Fuch实验室前博士后、目前就职于Calico Life Sciences的Brice Keyes指出:“伤口愈合是人体中发生的一个最复杂的过程。许多类型的细胞、分子通路和信号系统,是在时间尺度上发挥作用的,从几秒到几个月。在这个过程的每个步骤当中已经观察到了衰老相关的变化。”Keyes和该实验室博士后Siqi Liu,是这篇文章的共同第一作者。
皮肤细胞和免疫细胞都有助于这个复杂的过程,这是从一个痂的形成开始的。随后,新的皮肤细胞——被称为角质形成细胞,就像一层纸,填补在痂下的伤口中。
该研究小组在两个月大和24个月大的小鼠中——大约相当于人类的20岁和70岁,关注愈合过程的后面这一步。他们发现,在较老的小鼠中,角质形成细胞迁移到痂下皮肤间隙的速度慢得多,因此,伤口往往需要更长的时间来关闭。
已知伤口愈合需要驻留在皮肤中的专业化免疫细胞。这些新的实验表明,在细胞损伤后,在伤口边缘的免疫细胞,可与Skints蛋白产生的这些免疫细胞交流,似乎告诉免疫细胞停留在周围,并帮助填补这一空隙。在老年小鼠中,角质形成细胞不能产生这些免疫信号。
寻求逆转
为了探讨是否能提高老年人皮肤中的Skint信号,研究人员转向一种蛋白质,这种蛋白驻留在免疫细胞内,一旦损伤后就会正常释放。当他们将这种蛋白应用于培养皿中培养的年轻和年老的小鼠皮肤组织时,他们看到,角质形成细胞的迁移增加,这在老年小鼠的皮肤中是最明显的。实际上,老的角质形成细胞表现得更年轻。
科学家们希望,同样的原理也可以用来治疗与年龄有关的延迟愈合。Fuchs说:“我们的工作表明,我们可能开发某种药物来激活某些途径,帮助老化的皮肤细胞更好地与他们的免疫细胞邻居交流,并刺激通常随年龄增长而下降的信号。”