科学家们发现了一个重要的伤口愈合的分子触发器
斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)的科学家们在理解一类帮助皮肤和其他上皮组织伤口愈合的细胞方面取得了突破,揭示了推动身体进入伤口修复模式的分子机制。
该研究结果发表在《科学》杂志的在线预览版上免疫力2012年8月16日,关注被称为γδ (γδ) T细胞的细胞。这项新研究表明,皮肤细胞受体与γδ t细胞上的受体相连,从而产生刺激伤口愈合.
“这是γδ T细胞的主要激活途径,它可能是治疗伤口愈合缓慢的疾病的关键,比如我们在糖尿病中看到的,”斯克里普斯研究教授Wendy L. Havran说,他是该研究的高级作者。“慢性一小块没有治愈伤口在糖尿病患者和老年人中是一个日益严重的临床问题。”
四舍五入和乘法
Havran的实验室专门研究γδ T细胞,该团队在这一研究领域取得了许多发现,包括发现这些细胞在上皮性伤口修复中的主要作用。上皮组织是外部世界的屏障组织,如皮肤、肠道和肺的内表面。
通常情况下,γδ T细胞存在于这些组织中,并延伸出手指状的突出物,称为树突,与相邻的组织接触上皮细胞.当损伤或感染发生时,上皮细胞向γδ T细胞发出其受损状态的信号。作为回应,T细胞收缩树突,变圆,开始增殖,并分泌生长因子蛋白,刺激附近新上皮细胞的产生,从而帮助修复伤口。
研究人员知道极少上皮细胞和γδ T细胞之间的相互作用参与这一过程。然而,有两个因素是至关重要的。其中一种是通过T细胞受体,另一种是在2010年的一篇科学论文中描述的,该论文的第一作者是Havran实验室的高级职员科学家Deborah a . Witherden。但这两种相互作用并不能完全解释γδ T细胞在伤口附近发生的转变。哈夫兰说:“我们想了解更多关于调节这种戏剧性变化的分子。”
信号转换
为了做到这一点,Witherden发现了一种抗体,可以阻止角质形成细胞在培养中激活γδ T细胞的能力。她发现这种抗体与角质形成细胞表面受体丛蛋白B2结合。她还发现,当实验室小鼠有小的皮肤伤口时,它们受伤的角质形成细胞在受伤发生后不久就会表达更多的丛状蛋白B2,这表明丛状蛋白B2在皮肤细胞损伤信号中的作用。
下一步是在γδ T细胞上找到丛蛋白B2的信号伙伴。“丛蛋白B2与其他丛蛋白B家族成员非常相似,包括丛蛋白B1,先前已被证明与T细胞上的CD100受体结合,”Witherden说。“所以我们认为也许丛蛋白B2和CD100也可以相互作用。”
进一步的测试表明,丛蛋白B2和CD100确实紧密结合在一起;此外,当γδ T细胞缺乏CD100时,它们不能完全进入伤口修复模式。威瑟登还发现,当老鼠没有这种受体时,皮肤伤口需要额外的一两天才能愈合。“这与我们在完全缺乏γδ T细胞的小鼠身上看到的情况非常相似,”她说。
从其他类型的T细胞中去除CD100对伤口愈合时间没有影响,这表明γδ T细胞上缺乏这种受体是愈合缓慢的原因。
通过用丛蛋白B2分子刺激CD100,甚至用CD100结合抗体刺激CD100,研究小组表明,这种受体是附近伤口后γδ T细胞中出现的戏剧性附件收缩和圆形现象的主要触发因素。没有它,T细胞基本上无法进行这种转化。威瑟登说:“这个圆整的过程似乎对这些T细胞在伤口愈合中正常发挥作用至关重要。”
潜在临床意义
在早期的后续工作中,研究小组发现了同样的丛状蛋白B2-CD100相互作用也需要小鼠肠道内γδ T细胞的迅速激活和伤口愈合,这表明这种受体通常有助于控制上皮组织的伤口愈合。
这一发现显然对基本的科学理解T细胞以及它们的功能。但这也可能具有医学意义。在美国,无法愈合的伤口影响着400多万人,是截肢的主要原因。这些慢性伤口对患者的生活产生重大影响,并导致巨大的卫生保健费用。哈夫兰说:“如果γδ T细胞激活途径的缺陷是部分原因,那么我们可能能够开发出促进这一途径的药物,并治疗涉及慢性不可愈合伤口的疾病。”
γδ T细胞群似乎不仅参与伤口愈合,而且还参与抵御上皮组织的其他威胁。她补充说:“我们未来的研究方向之一将是了解这些分子在T细胞激活途径中对抗感染和肿瘤的作用。”
更多信息:“CD100受体与其丛状B2配体相互作用以调节表皮γδ T细胞功能”免疫力2012年8月16日。