
期刊简介
本刊的前身是《激光生物学》杂志,创刊于1992年。1997年经国家科委和新闻出版署批准改为现刊名,是由中国科协主管、中国遗传学会主办、湖南师范大学承办、华南师范大学激光生命科学研究所、安徽农业大学生命科学学院、上海交通大学激光与光子生物医学研究所、中国海洋大学物理系、福建师范大学激光与光电信息科技学院、甘肃亚盛集团博士后科研工作站北京分站等协办,由国内外有关专家、学者组成的《激光生物学报》编辑委员会编辑部编辑、激光生物学报杂志社出版的学术性刊物。本刊主要刊登以人类、动物、植物和微生物为实验对象的激光(光)生物学、生物光子学、激光(光)生物医学(含光子中医学、光动力疗法、激光整形美容)、放射生物学(含激光育种、辐射育种、空间育种等)、离子束生物工程及其相关的激光生物技术(含微束照射技术、光镊技术、成像技术、光谱技术、共聚焦扫描显微技术、细胞分流技术等)、仪器研制诸领域基础研究和应用研究方面具有原创性的高水平研究论文、专题综述,适量兼登生物物理学、生物化学、遗传学、医学、农学方面的基础研究论文,是目前国际上唯一的一份激光生物学科的专业性学术刊物。 本刊一直被列入国家科技部中国科技论文统计源期刊,并进入中国科技核心期刊、中国核心期刊(遴选)数据库、中国科技论文统计源数据库、中国科学引文数据库、中国期刊全文数据库、中国学术期刊综合评价数据库和万方数据资源系统数字化期刊群;本刊一直被作为源期刊收录的重要检索系统还有:美国《化学文摘》(CA)、俄罗斯《文摘杂志》(AJ)、美国生命科学进展网、中国生物学文摘、中国物理文摘及其数据库、中文生物医学期刊文献数据库、中文科技期刊数据库、中国光学与应用光学文摘等;本刊还是德国国家图书馆的固定收藏刊物。
Science:YAP基因和En1蛋白是预防疤痕的潜在分子靶点
时间:2024-12-02 14:54:30
经常会遇到很多患者有这样一个疑问:“为什么同样是受伤,别人的伤口愈合后只留下了浅浅的印记,而我的伤口后来却留了明显的疤痕,这是怎么回事?”
伤疤是人体皮肤软组织因物理、生物、化学等因素的损害而不能完全正常修复,转由纤维组织替代修复留下的局部症状。伤口内部细胞排列不规则,从而导致疤痕会凹凸不平。
疤痕如果出现脸、脖子等裸露部位,不仅影响颜值,还可能导致人出现自卑等负面情绪。因此受伤后不留疤痕是组织修复的终极目标。
2021年4月23日,来自美国斯坦福大学医学院的研究团队在《Science》发表一项研究论文:Preventing Engrailed-1 activation in fibroblasts yields wound regeneration without scarring。
该研究发现,特定的皮肤成纤维细胞群体能够激活Engrailed-1(En1)蛋白的表达并开启纤维化细胞程序。抑制成纤维细胞中En1蛋白的激活,小鼠的皮肤伤口就不再形成疤痕。
研究背景
皮肤伤口往往通过疤痕愈合,特定表达En1蛋白的成纤维细胞在伤口出现后迅速移动到伤口位置,沉积并堵塞细胞外基质,愈合伤口的同时形成疤痕。
疤痕皮肤与正常皮肤相比,存在3点不同:(1)疤痕皮肤并无毛囊、皮脂腺及其他皮肤附件;(2)疤痕皮肤中存在平行且致密的细胞外基质纤维;(3)疤痕皮肤并无正常皮肤的柔韧性和强度。所以,只有解决上述3个不同点,才算是完美的组织修复。
然而,关于阻碍人类皮肤再生的细胞和分子机制,或者是否可以通过某种调节绕开这些机制,知之甚少。
既往研究表明,疤痕来自表达En1蛋白的成纤维细胞,那么未受伤部位表达En1蛋白的成纤维细胞会造成疤痕吗?伤口环境下激活并未表达En1蛋白的成纤维细胞也会造成疤痕吗?
研究方法与结果
首先,团队使用成纤维细胞移植以及转基因小鼠模型来追踪En1蛋白的表达情况。
其次,团队研究了成纤维细胞在体内、体外对机械力的反应,以建立皮肤张力与En1蛋白表达之间的机械转导机制。
后,团队使用化学抑制剂(Verteporfin)抑制或敲低YAP基因,来调控伤口愈合过程中En1蛋白的表达,并通过RNA测序、定量组织病理学和机械强度测试对比实验性伤口、未受伤的皮肤和疤痕皮肤。
成纤维细胞移植和转基因小鼠模型研究表明:深层真皮组织中的En1阴性成纤维细胞在伤口环境下被激活并表达En1,产生40%-50%的成纤维细胞。通过化学抑制剂抑制或敲低YAP基因后,En1阴性成纤维细胞不会激活En1。
En1阴性成纤维细胞、En1表达成纤维细胞和En1敲低成的纤维细胞的RNA测序结果显示:En1调节与皮肤纤维化相关的基因有数种。
在伤口愈合过程中,使用verteporfin抑制YAP基因会阻止En1激活,促进En1阴性成纤维细胞介导皮肤修复。
疤痕和再生皮肤的定量比较显示,抑制YAP基因能诱导正常的皮肤超微结构恢复,正常的皮肤机械强度也随之恢复。
研究还发现,使用白喉毒素(抑制蛋白合成)消除En1阳性成纤维细胞与敲低YAP基因相似,都能促进正常皮肤结构的恢复。再一次表明,无论采用直接还是间接方式调控En1蛋白的表达,都可以促进伤口再生,抑制疤痕出现。
总结
该项研究确定了YAP基因和En1蛋白是预防疤痕的潜在分子靶点。如果可以阻断皮肤纤维化倾向,哺乳动物的皮肤伤口可完全实现再生性愈合,且不会留下疤痕。