改变生物钟的药物可能有助于疤痕愈合得更干净
愈合往往会留下疤痕。但疤痕本身在愈合中的作用往往被低估了:没有干净愈合的疤痕可能会疼痛或不安,或影响受影响身体部位的活动范围。甚至可能需要进一步的手术治疗。现在,加州大学洛杉矶分校的科学家们发现,以生物钟为目标并影响胶原蛋白(一种对皮肤修复很重要的蛋白质)合成的化合物可以促进疤痕愈合。
“我们的目标是找到能够增加真皮伤口愈合速度的化合物,同时减轻增生性疤痕的形成,”一项发表在《日本日报》上的研究的通讯作者Akishige Hokugo博士说医学前沿.
“伤疤会导致情绪困扰在伤口正常愈合后作为最初事件的永久提醒。考虑到额外的修订程序、延长的住院时间和手术后感染发生率的增加,增生性疤痕对医疗机构造成了可量化的负担。”
治愈伤口的时间紧迫
正常的伤口愈合包括三个阶段:炎症期、增殖期和成熟期。在前两个阶段,不同种类的细胞向伤口迁移。首先是防止感染的细胞,然后是降低炎症并帮助皮肤自我重建的细胞。在第二阶段,细胞迁移到伤口重新填充胶原蛋白的生成是为了提供结构。但过多的胶原蛋白沉积会导致疤痕比周围皮肤更厚、更隆起、更没有弹性。
科学家们的目标是改变一种特定基因——神经元PAS结构域2 (Npas2)的表达。Npas2是一个核心的昼夜节律基因,这意味着它有助于调节身体的自然节律。在昼夜周期的不同时间点受到的伤口以不同的速度愈合,这被认为是由于两者之间的联系生物钟与愈合有关的基因和细胞行为。
如果正确的细胞类型没有在正确的时间到达伤口,愈合就会受到影响。经过基因改造,Npas2基因不会自我表达的小鼠愈合得更快,细胞迁移增加,胶原蛋白过度沉积减少。
“之前在这一领域进行的实验表明,Npas2基因敲除小鼠能够显著减少总伤口愈合时间,但这些受试者的所有身体系统缺乏昼夜节律控制,并不能转化为临床应用,”Hokugo说。
测试潜在的治疗方法
科学家们选择了五种已经被美国食品和药物管理局批准并被认为可以影响Npas2的化合物,来测试它们是否可以调节Npas2来防止多余胶原蛋白的沉积,加速伤口愈合。这些化合物被命名为Dwn1, Dwn2, Dwn3, Dwn4和Dwn5,每一种化合物都使用小鼠成纤维细胞进行筛选,以显示它们在应用于划伤的成人皮肤成纤维细胞样本之前确实抑制了Npas2的表达。每次重复实验都在14天内进行,以监测胶原蛋白的发展,就像真正的伤口一样。
虽然后三种化合物对胶原蛋白合成没有明显影响,但Dwn1和Dwn2成功地调节了细胞迁移和胶原蛋白合成,而不损害成纤维细胞,提高了胶原蛋白合成的速度细胞迁移尽量减少多余的胶原蛋白合成。
作者提醒说,还需要更多的研究来解释化合物努力加速愈合,测试它们是否对患者有效,并确定适当的剂量。但如果这些结果可以转化为药物,它们有望更干净地愈合,更少留下疤痕。
“我们希望这项工作可以作为未来研究胶原蛋白表达如何影响真皮伤口和影响原生伤口效率的基础疗愈”Hokugo说。
更多信息:神经元PAS结构域2缓解化合物对无疤伤口愈合的体外评估医学前沿(2023)。DOI: 10.3389 / fmed.2022.1014763