医学
预制的细胞塞可治疗皮肤伤口
原文：https://www.nature.com/articles/d41586-019-03602-4
这里有一项发现表明，皮肤下的一层薄薄的纤维组织含有一种预制的、可移动的细胞密封剂，可以治愈深度伤口，这可能对疤痕和溃疡的治疗有意义。
皮肤由外表皮层(表皮)和内真皮层(真皮)组成。如果你捏住你的皮肤，你可以提起它，因为这两个细胞层在被称为筋膜的膜层上自由移动，筋膜包含细胞和细胞外基质材料。这种胶状组织在皮肤和下面更坚硬的结构(如肌肉和骨骼)之间形成一个无摩擦的界面。然而，现在看来筋膜的作用不仅仅是提供一个不粘表面。Yuval Rinkevic等人在《自然》杂志上撰文称，筋膜含有一种可移动的密封剂，可以修补深度损伤，从而实现快速伤口修复。
愈合的皮肤伤口的疤痕组织含有成纤维细胞，它们制造和修饰细胞外基质蛋白。这些成纤维细胞可以通过表达一种称为Engrailed-1的蛋白质来鉴定，称为Engrailed(法语“迷恋”的意思，译者)阳性成纤维细胞(EPFs)。筋膜可能是参与伤口愈合和疤痕形成的细胞成分的储存库的想法来自先前的一项研究，该研究报告EPFs不仅如预期的那样存在于皮肤中，而且也存在于筋膜中。
为了研究小鼠的伤口愈合，Yuval Rinkevic和他的同事将含有表达绿色荧光蛋白的细胞的筋膜移植到表达红色荧光蛋白的皮肤细胞上。然后，作者们损伤这种双色“荧光三明治”，并将其移植到一只健康的老鼠身上。比较绿色细胞和红色细胞的百分比，发现愈合伤口中80%的细胞来自筋膜。此外，在愈合损伤中发现的绝大多数细胞类型来自筋膜，包括收缩成纤维细胞(或肌成纤维细胞)、血管细胞、免疫系统巨噬细胞和神经细胞。
为了证实他们的观察结果不是由于这种人工移植结构的任何特殊性，作者将一种染料注入小鼠的筋膜，然后给小鼠一个穿透动物皮肤和筋膜的深度伤口。作者绘制了填充愈合伤口和周围疤痕组织的染料标记细胞图。在愈合的伤口中，一半以上的细胞被染料标记，证实筋膜是深部损伤后疤痕形成组织的主要来源。
深部伤口导致的疤痕比不穿透筋膜的浅部伤口造成的疤痕更大、更难愈合。作者用双光子显微镜对小鼠皮肤深部损伤进行了分析，发现荧光蛋白可用于追踪瘢痕形成的EPFs。他们发现筋膜中形成了一个由细胞外基质、巨噬细胞、血管和神经组成的细胞塞，向上进入受损皮肤形成疤痕。这个愈合过程不需要细胞分裂，这表明插头是预制的。重要的是，作者发现，已经报道的定义瘢痕中成纤维细胞类型的关键蛋白在筋膜上的表达水平高于真皮成纤维细胞，这与筋膜EPFs是愈合深度伤口成纤维细胞主要来源的模型一致。
鉴于成纤维细胞调节细胞外基质，作者用显微镜观察了作为细胞外基质组成部分的胶原蛋白纤维的物理特性。筋膜中的胶原比真皮中拉伸和交织的胶原纤维更为卷曲和未成熟。此外，当使用荧光染料标记受伤动物的胶原蛋白时，这表明筋膜的细胞外基质像柔韧的凝胶一样向上移动进入受损组织，堵塞并修复伤口。相比之下，真皮胶原保持不动。
然后，作者测试了来自筋膜的EPFs是否驱动了预制插头的移动。他们在小鼠身上植入非粘附膜，将筋膜从真皮中分离出来，导致修复延迟和伤口无法愈合。没有植入这些膜的动物没有显示出这些效果。通过遗传途径切除筋膜EPFs也会导致堵塞物无法进入伤口和愈合不良。这些发现表明筋膜EPFs确实控制了深部伤口的堵塞。
虽然这项研究对人类疾病有潜在的相关性，但大部分工作是在一个人工小鼠模型中进行的。此外，老鼠有一种肌肉叫做肉卷，它位于筋膜和皮肤之间，用来抽动皮肤。然而，人类缺乏这种抽搐能力，只有一小部分肌肉残存。因此，尽管存在这样的差异，作者仍需要确定人类和小鼠的疤痕形成是否以类似的方式发生。
研究小组分析了人类皮肤中的筋膜成纤维细胞，并研究了一种称为瘢痕疙瘩的人类隆起的疤痕，这种疤痕比最初的伤口长得更大，而且会非常痒、发炎和疼痛。许多具有小鼠筋膜特征的蛋白质也在人筋膜和瘢痕疙瘩疤痕中高表达。这种相似性表明，两种动物的伤口愈合和疤痕形成过程是相同的。然而，目前尚不清楚这些在小鼠身上的发现是否揭示了与人类皮肤病相关的一般原理。
作者的发现为一些尚未解决的临床难题提供了令人满意的潜在解释。预制插头中的神经、血管和巨噬细胞被拖入小鼠伤口；如果人类出现同样的现象，这可以解释为什么瘢痕疙瘩会发痒和疼痛。瘢痕疙瘩的形成在筋膜较厚的部位(如胸部、背部和大腿)比筋膜较薄的部位(如脚)更为常见，这与筋膜驱动瘢痕疙瘩形成的模型一致。
这些关于皮肤的发现是否能为其他临床相关的纤维化疾病(与细胞外基质积聚相关的疾病)提供线索，这些疾病会影响没有筋膜的器官，如肺和肝？也许在老鼠身上发现的机制可能与糖尿病患者腿部溃疡中潜在的皮肤损伤过程有关。无论如何，很明显，在了解筋膜生物学方面取得的进展可能会揭示治疗皮肤疤痕疾病的新靶点。