伤口愈合不留疤?有研究人员通过调整免疫系统获得了进展

  互联网


这不是电视购物

Kaitlyn Sadtler 在麻省理工学院化学工程系做博士后,她主要研究利用免疫系统修复伤口和治疗 I 型糖尿病。

免疫系统是人体识别外来物质的防线,通过排斥抗原物质的感染,维持人体健康。利用免疫过程中的一些信号物质,我们能调控免疫反应,通过它达成治疗的目的。

免疫疗法并不是一个新鲜的概念。接种疫苗就是利用免疫系统防治疾病的例子:通过注射抗原或抗体,活化人体的免疫细胞,达到增强免疫力的目的。癌症领域也有很多相关的研究,科学家们尝试各种办法,通过增强机体自身的力量来杀灭肿瘤,以减轻放、化疗带来的副作用。

Sadtler 博士则想利用免疫系统这个庞大而精细的机制,修复肌肉等组织的损伤,指导受伤的肌肉恢复成原本的样子,就像蜥蜴重新长出断尾那样。

“就像把断掉的铅笔接起来,这是可行的,但并不一定是最有效的,我们(的身体)会留下疤痕。” Sadtler 说。

在 TED 上,她介绍了这种不留疤的方法。首先找到可能促进伤口愈合的生物材料,将适宜的材料制成支架,再将支架植入损伤的部位,免疫细胞就会被激活,并定位到支架所在的位置,产生化学信号促进伤口的愈合。

但同过去“留疤是创伤愈合的必然过程”的认知不同,通过对免疫细胞的调控,疤痕,也就是不健全的异常组织的生长得到遏制,健康的细胞填补了伤口,避免了疤痕的产生。

脚手架可以改变体内细胞和蛋白质的局部环境,影响生成新细胞的方式。不同类型的支架能启动不同类型的免疫应答,综合作用就像“百老汇演出中的管弦乐队”,引领着舞台上细胞的一举一动。

脂肪细胞让肌肉组织不像受伤前那么强健。

在她的研究中,研究人员手术切除了小鼠大腿的部分肌肉并植入支架。一周后,他们发现,植入支架的伤口比空白对照附近出现了更多的白细胞,以及免疫调节因子白细胞介素-4,而这种因子主要由 2 型辅助性 T 细胞产生。

以往的研究表明,伤口愈合中巨噬细胞的作用关键:它们会清除受损细胞,支撑干细胞再生组织,促进新血管的形成,并为此提供能量。而 Sadtler 的研究表明了 2 型辅助 T 细胞也有不容忽视的作用:促进健康组织的生长,避免免疫细胞在创伤处堆积脂肪细胞,让创口光洁如新。而在此前的认知中,这种细胞往往被认为会触发过敏反应。

在接受《好奇心日报》的采访中,Sadtler 谈到了这种方法的前景和一些局限。比如免疫细胞可能引发的过敏问题,可以通过对信号因子的修饰,避免过敏反应的发生。

虽然看上去前景广阔,但这种方法离实际应用还有一些距离。尽管研究人员已经实现了脚手架中信号释放速率的控制——通过不同的材料的装配控制支架降解的速率和程度。但更多能调控免疫系统的生物材料有待进一步发现和验证,包括合成聚合物和生物制剂,它们对免疫系统的作用都需要一一阐明,才能确定是否适用。

除了创伤修复,Sadtler 认为这种疗法在其它疾病的治疗上同样存在潜力。比如肌肉萎缩的再生,在遏制症状的可能产生原因之后,也可以利用免疫机制的指导调节肌肉生长。

然而这种调节修复方法也不是万能的。比如脑组织的损伤,血脑屏障会阻止免疫信号进入脑组织,这种时候只能通过鞘内注射或静脉注射,或者激活大脑内部的免疫细胞——神经胶质细胞来起作用。

理论上,利用这种技术可以开发一系列应用。 例如,用于皮肤、防止脂肪沉积的无疤痕绷带,促进肌肉发育的支撑模具, 以及可注射的创伤修复疫苗等。这些应用有待免疫信号的定位、免疫系统在神经发育方面的进一步研究。

DOI: 10.1126/science.aad9272

题图与内图均来自 TED

7 thoughts on - 伤口愈合不留疤?有研究人员通过调整免疫系统获得了进展

LEAVE A COMMENT

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.