毛囊移植促進(jìn)疤痕皮膚重塑

一項(xiàng)涉及三名志愿者的臨床試驗(yàn)研究表明，在使用毛囊移植進(jìn)行治療時(shí)，疤痕皮膚如何開(kāi)始表現(xiàn)得更像未受傷的皮膚。這項(xiàng)由倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員與西班牙專家合作開(kāi)展的小型研究表明，毛囊移植如何促進(jìn)皮膚疤痕的重塑，支持新的細(xì)胞和血管，重塑膠原蛋白和膠原蛋白模式，并更典型地表達(dá)基因表現(xiàn)在健康、無(wú)疤痕的皮膚上。

研究小組表示，這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致更好地治療皮膚和內(nèi)臟器官上的疤痕，從而為疤痕廣泛的患者帶來(lái)希望，疤痕會(huì)損害器官功能并導(dǎo)致殘疾。

帝國(guó)理工大學(xué)生物工程系的ClaireHiggins博士說(shuō)：“疤痕形成后，皮膚從未真正恢復(fù)其受傷前的功能，直到現(xiàn)在，所有重塑疤痕的努力都收效甚微。我們的研究結(jié)果為激動(dòng)人心的新療法奠定了基礎(chǔ)，這些療法甚至可以使成熟的疤痕恢復(fù)活力并恢復(fù)健康皮膚的功能。”希金斯是該團(tuán)隊(duì)在《自然再生醫(yī)學(xué)》上發(fā)表論文的主要作者，該論文的標(biāo)題為“移植到成熟人類疤痕中的生長(zhǎng)期毛囊重塑纖維化組織””，該團(tuán)隊(duì)總結(jié)道，“這項(xiàng)研究的結(jié)果為設(shè)計(jì)治療策略奠定了基礎(chǔ)，這些策略可以動(dòng)態(tài)重塑成熟的人類疤痕，并通過(guò)模仿毛囊重塑皮膚的自然能力，誘導(dǎo)向皮膚再生的長(zhǎng)期轉(zhuǎn)變。”

研究人員解釋說(shuō)，人類傷口修復(fù)的生理終點(diǎn)導(dǎo)致稱為疤痕的未完全重塑的纖維化組織的積累。皮膚中的疤痕組織缺乏毛發(fā)、汗腺、血管和神經(jīng)，而這些對(duì)于調(diào)節(jié)體溫、檢測(cè)疼痛和其他感覺(jué)至關(guān)重要。疤痕還會(huì)損害運(yùn)動(dòng)，并可能導(dǎo)致不適和情緒困擾。然而，作者寫道，“盡管皮膚疤痕對(duì)患者和醫(yī)療保健系統(tǒng)有重大影響，但缺乏預(yù)防疤痕形成的策略，更不用說(shuō)重塑成熟疤痕的方法了……已經(jīng)測(cè)試了多種策略來(lái)盡量減少疤痕，但盡管經(jīng)過(guò)多年的努力，目前還沒(méi)有有效的方法來(lái)重塑成熟的疤痕。”

與“未完全重塑”的疤痕組織相比，健康的皮膚在毛囊周期的生長(zhǎng)(毛發(fā)生長(zhǎng)初期)階段會(huì)經(jīng)歷不斷的重塑。多毛皮膚比無(wú)毛皮膚愈合得更快，疤痕也更少，而且頭發(fā)移植之前已被證明有助于傷口愈合。研究人員假設(shè)，將生長(zhǎng)中的毛囊移植到疤痕組織中也可能導(dǎo)致疤痕自我重塑。

他們利用毛發(fā)移植診所常規(guī)進(jìn)行的毛囊移植手術(shù)，將生長(zhǎng)期毛囊移植到頭皮疤痕中，并設(shè)計(jì)了一項(xiàng)試驗(yàn)性臨床研究來(lái)檢驗(yàn)他們的假設(shè)。“......我們測(cè)試了移植到人類疤痕中的毛囊是否可以促進(jìn)組織再生并積極重塑纖維化組織，類似于它們重塑健康皮膚的方式，”他們解釋道。

在這項(xiàng)試驗(yàn)中，帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員與醫(yī)學(xué)博士FranciscoJiménez合作，他是Mediteknia診所的首席毛發(fā)移植外科醫(yī)生，也是大加那利島費(fèi)爾南多佩索阿加那利大學(xué)的副研究教授。2017年，研究人員將毛囊移植到三名參與者頭皮上的成熟疤痕中。研究人員選擇了最常見(jiàn)的疤痕類型，稱為正常營(yíng)養(yǎng)性疤痕，通常在手術(shù)后形成。“雖然之前的工作探討了生長(zhǎng)期毛囊在傷口閉合中的作用，但據(jù)我們所知，目前的這項(xiàng)研究是第一個(gè)測(cè)試毛囊改變傷口閉合后疤痕組織形態(tài)和轉(zhuǎn)錄特征的能力的研究，”他們說(shuō)。

作為評(píng)估的一部分，研究人員在移植前對(duì)疤痕進(jìn)行了3毫米厚的活檢，并在顯微鏡下對(duì)其進(jìn)行了成像，然后在卵泡移植后的2、4和6個(gè)月再次進(jìn)行了檢查。研究人員發(fā)現(xiàn)，移植的毛囊激發(fā)了纖維化組織的深刻結(jié)構(gòu)和遺傳轉(zhuǎn)變，使之成為健康、未受傷的皮膚。移植后，毛囊還繼續(xù)產(chǎn)生毛發(fā)并誘導(dǎo)皮膚層恢復(fù)。

疤痕會(huì)導(dǎo)致最外層的皮膚——表皮——變薄，使其容易流淚。移植后六個(gè)月，表皮的厚度增加了一倍，同時(shí)細(xì)胞生長(zhǎng)增加，使其厚度與未受傷的皮膚大致相同。

下一層皮膚，即真皮，布滿了結(jié)締組織、血管、汗腺、神經(jīng)和毛囊。疤痕成熟導(dǎo)致真皮細(xì)胞和血管減少，但移植后六個(gè)月，細(xì)胞數(shù)量翻了一番，血管數(shù)量在四個(gè)月時(shí)達(dá)到了接近健康皮膚的水平。這一發(fā)現(xiàn)表明，毛囊促進(jìn)了疤痕中新細(xì)胞和血管的生長(zhǎng)，而這些新細(xì)胞和血管在沒(méi)有幫助的情況下無(wú)法做到這一點(diǎn)。“我們發(fā)現(xiàn)毛囊移植會(huì)增加表皮厚度、表皮真皮交界處的交叉、真皮細(xì)胞密度和血管密度，”他們寫道。

疤痕會(huì)增加膠原纖維(皮膚中的一種主要結(jié)構(gòu)蛋白)的密度，這會(huì)導(dǎo)致它們對(duì)齊，從而使疤痕組織比健康組織更硬。頭發(fā)移植降低了纖維的密度，使它們能夠形成更健康的“籃子編織”圖案，從而降低僵硬——這是導(dǎo)致流淚和不適的關(guān)鍵因素。“I型膠原蛋白纖維的重塑降低了總膠原蛋白分?jǐn)?shù)、粗纖維的比例及其排列，”研究人員報(bào)告說(shuō)。

作者還發(fā)現(xiàn)移植后的疤痕組織差異表達(dá)了700多個(gè)基因。“使用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析控制臺(tái)，我們對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行了單向方差分析，并確定了719個(gè)基因，這些基因在毛囊移植成成熟后受到差異(|倍數(shù)變化|>1.5)和顯著(P<0.01，F(xiàn)DR<0.01)調(diào)節(jié)傷疤。”促進(jìn)細(xì)胞和血管生長(zhǎng)的基因表達(dá)較多，而促進(jìn)疤痕形成過(guò)程的基因表達(dá)較少。

Jiménez說(shuō)：“僅在高收入國(guó)家，每年就有大約1億人因手術(shù)而獲得疤痕。疤痕的全球發(fā)生率要高得多，包括燒傷和外傷后形成的廣泛疤痕。我們的工作為治療疤痕開(kāi)辟了新途徑，甚至可以改變我們預(yù)防疤痕的方法。”

研究人員不確定移植是如何促成這種變化的。在他們的研究中，由于疤痕在頭皮上，因此疤痕中毛囊的存在在美容上是可以接受的。目的是繼續(xù)努力揭示潛在的機(jī)制，以便有可能開(kāi)發(fā)出將疤痕組織重塑為健康皮膚的療法，但不需要毛囊移植和毛發(fā)纖維的生長(zhǎng)。然后，科學(xué)家們可以在無(wú)毛皮膚或心臟等器官上測(cè)試他們的發(fā)現(xiàn)，心臟會(huì)在心臟病發(fā)作后留下疤痕，而肝臟會(huì)因脂肪肝和肝硬化而留下疤痕。

正如希金斯所說(shuō)，“這項(xiàng)工作在恢復(fù)人們的信心方面有明顯的應(yīng)用，但我們的方法超出了美容范圍，因?yàn)榘毯劢M織會(huì)導(dǎo)致我們所有器官出現(xiàn)問(wèn)題。”作者補(bǔ)充說(shuō)，“通過(guò)旁分泌信號(hào)驅(qū)動(dòng)已建立的纖維化組織發(fā)生持久變化的能力為新的再生方法開(kāi)辟了有趣的可能性。”

Jiménez說(shuō)：“僅在高收入國(guó)家，每年就有大約1億人因手術(shù)而獲得疤痕。疤痕的全球發(fā)生率要高得多，包括燒傷和外傷后形成的廣泛疤痕。我們的工作為治療疤痕開(kāi)辟了新途徑，甚至可以改變我們預(yù)防疤痕的方法。”

Higgins繼續(xù)說(shuō)道，“雖然目前治療疤痕的方法(如生長(zhǎng)因子)主要集中在導(dǎo)致疤痕形成的單一因素上，但我們的新方法可以解決多個(gè)方面的問(wèn)題，因?yàn)槊铱赡軙?huì)同時(shí)提供多種生長(zhǎng)因子，從而重塑疤痕組織。這進(jìn)一步支持了頭發(fā)移植等治療的使用，這些治療改變了疤痕的結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)以恢復(fù)功能。”研究人員總結(jié)說(shuō)：“最終，我們希望這項(xiàng)工作能夠激發(fā)治療策略，旨在捕捉可能支持毛囊主動(dòng)重塑纖維化組織能力的組合信號(hào)，從而使我們更接近對(duì)纖維化組織產(chǎn)生影響的療法。”

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