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愛美之心，人皆有之。而對于瘢痕這樣一種十分影響美觀的東西，自然是不受人歡迎的。雖然長期以來人們想盡了各種辦法，包括使用美容縫合、各種外用凝膠等等手段來抑制瘢痕的出現，但遺憾的是，到目前為止，人們依舊無法實現真正意義上的無瘢痕愈合，只能在一定程度上抑制瘢痕的大小。（瘢痕是由于各種創傷后所引起的正常皮膚組織的外觀形態和組織病理學改變的統稱，它是人體創傷修復過程中的必然產物。） 近日，來自美國芝加哥大學的研究人員開創了一種全新的瘢痕修復方法，通過建立基于光誘導的水凝膠脈沖釋放平臺，在傷口出現后的特定時間內釋放轉化生長因子 -β（TGF-β）抑制劑，成功在小鼠和大型動物臨床前模型中實現了無瘢痕傷口愈合。 該研究以 “A pulsatile release platform based on photo-induced imine-crosslinking hydrogel promotes scarless wound healing” 為題，發表在近期的 Nature Communication 雜志上。來自芝加哥大學本?梅伊癌癥研究所的 Xiaoyang Wu 博士為本文的通訊作者，Jian Zhang 為本文的第一作者。 對于這一研究結果，研究人員表示，“具有定時脈沖釋放功能的 TGF-β 膠囊的問世，代表了人類向無瘢痕傷口修復的重大進步，這一研究結果對于組織工程和再生醫學的發展也具有重要的作用”。 “丑陋的”瘢痕，影響的不止是美觀 說起瘢痕，很多人想必不陌生。畢竟從小到大，我們總會在某次受傷或青春痘后發現它的存在。不過，對于大多數人來說，瘢痕給予他們的影響仍舊停留在美觀這一層面。然而實際上，瘢痕對于人類的影響遠不止于此。說到這里，我們就不得不了解一下瘢痕的形成機制。 創傷出現以后，創傷部位首先會形成肉芽組織。肉芽組織一方面會釋放免疫細胞、白細胞、巨噬細胞等，殺死細菌、吞噬破碎的細胞，另一方面，會形成新的血管，恢復局部的營養供應。隨后肉芽組織內的成纖維細胞，會產生大量的膠原纖維，像針線一樣，把傷口黏合起來。 隨著時間的推演，炎癥越來越輕、以至消失，新形成的大部分毛細血管會閉塞，只留下一小部分人體必需的，轉變成小動脈和小靜脈；成纖維細胞的數目也會減少，但是它們產生的膠原纖維會越來越多。肉芽組織就這樣逐漸成熟，變成了瘢痕組織。因此，創傷愈合的過程中，必然會出現瘢痕。 （來源：Pixabay） 但是，不同的愈合條件，結局大不相同。臨床上，把瘢痕分為兩類：一類是生理性瘢痕，一類是病理性瘢痕。前者通常無傷大雅，后者不僅摸樣丑陋，而且難對付得多。 一般來說，決定瘢痕嚴重程度的關鍵因素主要有兩點，一是傷口的感染情況，感染越嚴重，肉芽組織的清除任務也就越重；二是血液循環暢通性，受傷部位血液循環越好，組織養分越多，組織重建越順利。因此，對于生理性瘢痕，及時清潔傷口減少感染、恢復血液供應，可以在很大程度上改善瘢痕的外觀。 然而，病理性的疤痕則比較復雜。病理性瘢痕可以分為兩種。一種是增生性瘢痕，其特點是纖維過度增生。臨床上表現為潮紅充血、高低不平，嚴重突出皮膚表面，有時會出現灼痛和瘙癢等癥狀。另一種是瘢痕疙瘩。 目前人們普遍認為，瘢痕疙瘩實際上一種結締組織瘤，有一定的遺傳傾向。其典型特點是，不局限于傷口，可以從傷口向四周浸潤，常常奇癢難忍。同時，它不僅影響美觀，還會影響正常的組織功能，造成嚴重的心理負擔。 如何治療瘢痕？ 顯然，瘢痕的出現對于人類美觀的影響是非常顯著的，尤其是那些長在臉上的。因此，每年都有無數人嘗試各種偏方試圖去除瘢痕，諸如生姜擦、檸檬水洗、蜂蜜熱敷等等各種奇葩手段屢見不鮮。 當然，上述方案對于消除瘢痕組織幾乎沒有意義。事實上，無論是纖維過度增生，還是結締組織瘤，其本質都是細胞的過度增殖，新生成的組織超出了人體的正常需求。因此，理論上，去除瘢痕只需去除多余部分即可。 臨床上，醫生們也的確是這樣做的。首先是手術治療，通過手術把多余的部分切除，或者磨削掉，然后再重新縫合，瘢痕就不會那么明顯；其次是激光冷凍等物理手段，雖然原理不同，但本質與手術類似，都是通過物理手段去除多余的瘢痕組織。 （來源：Pixabay） 最后，就是藥物治療了。藥物方面，大致有三類。 一類是激素，皮質類固醇激素可以阻止膠原纖維合成、降解已經生成的膠原纖維，從而改善瘢痕組織的外觀。 一類是抗癌藥物，比如秋水仙堿。一切癌癥都由細胞不受控增殖引起，相應的，所有抗癌藥物都可以抑制細胞的增殖。研究表明，局部應用秋水仙堿，可以減少膠原纖維的生成。當然，抗癌藥物毒副作用較大，使用時必須謹慎。 還有一種，療效較為確切、副作用也較少，就是硅凝膠。臨床實踐表明，在傷口上運用硅凝膠膜，不僅能夠加速傷口愈合，而且可以抑制纖維細胞的生長、抑制膠原纖維的合成與分泌，進而減少瘢痕組織內的膠原纖維，預防病理性瘢痕的出現；另一方面，硅凝膠膜有軟化瘢痕的作用，促使病理性瘢痕向正常皮膚組織轉化。 雖然上述手段目前在臨床上都顯示出了一定的治療瘢痕的作用，但是在實踐過程中，它們依舊無法完全消除瘢痕或預防瘢痕的生成，只能緩解瘢痕的大小。 實現傷口無瘢痕愈合 皮膚傷口愈合是一個動態的，相互作用的過程，涉及轉化生長因子（TGF）、細胞外基質（ECM）的協作努力。其中，轉化生長因子 β（TGFβ）在傷口愈合的過程中發揮著重要功能，包括調控表皮和真皮細胞的增殖分化、調節組織再生的平衡。目前，TGFβ 已被公認為皮膚創傷修復的關鍵調節劑，在傷口愈合的不同階段發揮著多種作用。 此前的研究表明，TGFβ 信號轉導失調與病理性皮膚瘢痕形成密切相關。在體內外，肥厚性瘢痕中 TGFβ1 和 2 的表達以及信號轉導均被上調。同時，異常增生瘢痕組織中，TGFβ 受體也會出現異常上調，而愈合正常的皮膚傷口中，這一受體的表達會相應下降。所以，TGFβ 相關通路已被認為是治療皮膚異常瘢痕形成的非常有前途的靶點。 圖 | 工程 PLGA 微膠囊，可以通過光誘導整合到皮膚傷口（來源：Nature Communication） 不過，雖然 TGFβ 是一個非常有潛力的瘢痕異常治療靶點，但是由于其涉及皮膚正常愈合的各個階段，一旦使用不當容易導致傷口不愈，造成更為嚴重的后果。同時，TGFβ 除了參與皮膚愈合，在體內其他組織中也發揮著重要作用，因此全身抑制同樣會產生嚴重的副作用。 此前也有學者發現，在傷口愈合早期，抑制 TGFβ 的功能極易誘發傷口不愈合，同時也不會改善瘢痕的形成，而在受傷后 6-13 天內，傷口愈合緩解階段進行治療，則可以顯著改善皮膚瘢痕形成。 在本次研究中，為了讓 TGFβ 可以再特定的時間、特定的空間釋放，研究人員設計了一種全新的脈沖藥物釋放平臺。在測試了大量的材料后，研究人員發現，將 TGFβ 抗體密封在光交聯聚乳酸 - 乙醇酸共聚物（PLGA）后，可以再傷口處形成穩定均勻的敷料，同時該膠囊具有時空特異性，可以在不同的時間段釋放不同的因子。 隨后，研究人員利用小鼠、兔子和豬建立了傷口修復模型，并在這些模型中驗證了載有 TGFβ 抑制劑的 PLGA 膠囊活性。結果發現，無論是小鼠還是兔子和豬，這一新型組合均可以加速傷口的愈合，同時還會抑制傷口瘢痕組織的形成，不會產生多余的瘢痕組織。 這一研究結果表明，新型光交聯水凝膠脈沖平臺，聯合 TGFβ 抑制劑可以實現真正意義上的無疤痕傷口愈合，也再次證明了 TGFβ 是實現皮膚無瘢痕愈合的有效方法。 參考資料： https://www./articles/s41467-021-21964-0 https://www./r/science/comments/m5jq0n/scarless_wound_healing_scientists_develop_a_wound/  |
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