譚佳麗 (山東省青島市消防醫(yī)院,山東青島 266031)
·綜述·
細(xì)胞外基質(zhì)對(duì)成纖維細(xì)胞的作用及其在病理性瘢痕中的變化
譚佳麗 (山東省青島市消防醫(yī)院,山東青島 266031)
本文從病理性瘢痕組織形成過程展開敘述,從ECM和細(xì)胞因子等兩個(gè)方面討論細(xì)胞外基質(zhì)對(duì)成纖維細(xì)胞的作用及其在病理性瘢痕中的變化,得出 ECM產(chǎn)生過多會(huì)導(dǎo)致病理性瘢痕,ECM產(chǎn)生過少則會(huì)產(chǎn)生慢性創(chuàng)面或者創(chuàng)面不愈合的結(jié)論.
細(xì)胞外基質(zhì);成纖維細(xì)胞;病理性瘢痕
當(dāng)受到損傷時(shí),皮膚必須迅速進(jìn)行自我修復(fù),來保持外部防御功能.而創(chuàng)傷愈合的最終結(jié)果是在組織缺損部位不可避免的形成瘢痕.ECM分子不但在皮膚的結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用,還可影響成纖維細(xì)胞的增殖、分化、運(yùn)動(dòng)、表型變化等生物學(xué)過程.
正常情況下,創(chuàng)傷愈合后會(huì)形成線性瘢痕,即所謂的正常瘢痕.相反,如果有序的愈合模式發(fā)生紊亂,增生階段過于旺盛,產(chǎn)生過量的細(xì)胞外基質(zhì),則會(huì)形成突起、紅色、有彈性的瘢痕組織,稱為病理性瘢痕,包括增生性瘢痕(HS)和瘢痕疙瘩(K).HS通常高于皮面,呈紅色或粉紅色,有瘙癢,但不會(huì)超出原來的傷口邊緣,發(fā)展時(shí)限通常長于正常瘢痕,一般不超過1年.而瘢痕疙瘩具有侵襲性,能持續(xù)性生長,并侵入周圍正常組織中,不能隨時(shí)間而自行改善.在生化水平上,許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制共同作用來調(diào)節(jié)正常的創(chuàng)傷愈合過程,然而連接這些調(diào)控信號(hào)和愈合三階段的效應(yīng)分子仍不完全明了[1].
ECM由細(xì)胞合成并沉積于細(xì)胞外,為組織提供結(jié)構(gòu)支持并維護(hù)功能的完整性,分解產(chǎn)物能影響細(xì)胞的生理功能,在胚胎發(fā)育、創(chuàng)傷愈合等生理過程中發(fā)揮作用.參與創(chuàng)傷愈合過程的 ECM可分為四類:結(jié)構(gòu)蛋白(膠原蛋白和彈性蛋白)、糖蛋白(如纖維粘連蛋白,副纖維粘連蛋白等)、糖胺聚糖(如透明質(zhì)酸,蛋白聚糖等)、細(xì)胞基質(zhì)蛋白(如血小板反應(yīng)蛋白1和2等).此外 ECM中的細(xì)胞因子能在創(chuàng)傷愈合及瘢痕形成過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用.
細(xì)胞因子是由多種細(xì)胞合成和分泌的小分子生物活性多肽,它是細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間重要的信號(hào)傳導(dǎo)介質(zhì),對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)和細(xì)胞有重要的調(diào)節(jié)作用,不僅可以通過增加細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生或者增加基質(zhì)降解酶的合成來調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì),還可以影響細(xì)胞的趨化、增殖、遷移、分化和凋亡[2].
3.1 轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β) 在人體中轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)有三種亞型:TGF-β1,TGF-β2,TGF-β3.三者均參與調(diào)節(jié)ECM的合成及細(xì)胞的存活和死亡,其中 TGF-β1和 TGF-β2能促進(jìn)瘢痕的形成,而 TGF-β3能促進(jìn) ECM分子的重塑,改善皮膚架構(gòu),減少瘢痕形成.創(chuàng)傷后 TGF-β迅速由血小板釋放,促進(jìn)單核細(xì)胞分泌FGF,PDGF,TNF-和 IL-1 72,之后創(chuàng)傷修復(fù)過程中的 TGF-β由成纖維細(xì)胞表達(dá)產(chǎn)生,如果 TGF-β的作用過度增強(qiáng)則會(huì)導(dǎo)致病理性瘢痕.
3.2 堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF) 堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)可通過結(jié)合硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(heparan sulfate proteoglycans)和細(xì)胞表面高親和力的酪氨酸激酶受體發(fā)揮作用.硫酸乙酰肝素蛋白聚糖能聚合兩個(gè)bFGF分子,從而使其穩(wěn)定結(jié)合于 bFGF受體,延長bFGF的作用時(shí)間.bFGF能促進(jìn)真皮成纖維細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和黑素細(xì)胞的增殖和分化,對(duì)真皮成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞有趨化作用;促進(jìn)膠原、FN和蛋白聚糖的合成,同時(shí)增加膠原酶、纖溶酶原激活酶的表達(dá),通過調(diào)節(jié)膠原的合成與分解,使膠原含量在新生結(jié)締組織中達(dá)到相對(duì)平衡的狀態(tài)[3].
3.3 血小板源性生長因子(PDGF) 血小板源性生長因子由-A鏈和-B鏈結(jié)合形成同源或異源二聚體:PDGF-AA、-AB和-BB.PDGF通過兩種酪氨酸蛋白激酶(TPK)受體作用于細(xì)胞,分別稱為受體 α(PDGFR-
總之,ECM成分、細(xì)胞因子、細(xì)胞之間的相互作用是創(chuàng)傷愈合的基礎(chǔ).在創(chuàng)傷愈合過程中,一方面,創(chuàng)傷產(chǎn)生的起始因子引起成纖維細(xì)胞的增殖、趨化、合成ECM填充組織缺損;另一方面,由細(xì)胞合成的ECM除了形成結(jié)構(gòu)支架,提供組織的物理特性,還能反作用于細(xì)胞,進(jìn)一步調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、趨化、分化等活性,同時(shí)各種細(xì)胞因子在這一過程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用,三者之間相互協(xié)調(diào)、相互制約,有嚴(yán)密的反饋機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié)以保持平衡.這種平衡一旦被打破,便會(huì)出現(xiàn)異常的修復(fù)狀態(tài),ECM產(chǎn)生過多會(huì)導(dǎo)致病理性瘢痕,ECM產(chǎn)生過少則會(huì)產(chǎn)生慢性創(chuàng)面或者創(chuàng)面不愈合.因此,進(jìn)一步研究三者形成的相互調(diào)控關(guān)系有助于闡明創(chuàng)傷愈合機(jī)理,了解病理性瘢痕發(fā)生的原因,從而發(fā)現(xiàn)治療病理性瘢痕的新方法.
[1]武曉莉,劉 偉,商慶新.堿性成纖維細(xì)胞生長因子在病理性瘢痕形成中的作用[J].實(shí)用美容整形外科雜志,2003,14(2):100-102.
[2]蘇順清,于 冶,張一鳴.成纖維細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)在皮膚創(chuàng)傷修復(fù)中的相互作用及其調(diào)控[J].中華創(chuàng)傷雜志,2000,16(6):345-346.
[3]吳 勇,劉 流.細(xì)胞因子與病理性瘢痕成纖維細(xì)胞作用機(jī)制研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2004,10(6):326-328.
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2095-6894(2015)01-138-02
2014-12-12;接受日期:2014-12-30
譚佳麗.本科,主治醫(yī)師,研究方向:燒傷.Tel:0532-84871339 E-mail:54964800@qq.comα)和受體 β(PDGFRβ),其中PDGF-AA能選擇性地結(jié)合 于 PDGFRα,而 PDGF-B鏈 則可 以 結(jié) 合 于PDGFRα和PDGFRβ.PDGF在肺、肝、皮膚等纖維化疾病中發(fā)揮重要作用.PDGF能刺激成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的有絲分裂,并使細(xì)胞肌動(dòng)蛋白細(xì)絲系統(tǒng)重組產(chǎn)生趨化作用,刺激膠原合成,促進(jìn)細(xì)胞粘附,調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞胰島素樣生長因子-I的表達(dá),間接促進(jìn)組織纖維化.