客观日本

和歌山县立医大分析皮肤创伤愈合过程,阐明巨噬细胞平衡失调会诱发创伤慢性化

2023年02月13日 生物医药

和歌山县立医科大学医学部法医学讲座特别研究员国中由美、副教授石田裕子、教授近藤稔和等人的研究团队发表了一项研究结果,阐明了巨噬细胞的平衡在正常创伤愈合过程中的重要性。在愈合过程的早期到后期,M1巨噬细胞和M2巨噬细胞各有不同表达,这种表达的平衡失调可能导致创伤的慢性化。该成果有望推动开发出针对难以治疗的慢性创伤的新疗法。相关成果已刊登在国际学术期刊《Scientific Reports》11月25日版上。

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图1.M1及M2巨噬细胞(供图:和歌山县立医科大学)

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图2. 人体皮肤创伤部位的M1和M2巨噬细胞数(供图:和歌山县立医科大学)

皮肤创伤经历炎症期、增殖期、重建期的过程后愈合。创伤还分为急性创伤和慢性创伤。急性创伤如外伤或灼伤,会在5~14天愈合;慢性创伤则是指即便进行了适当治疗,在一定时间内仍无法愈合的创伤。慢性创伤的典型代表有褥疮、糖尿病足部病变等。急性创伤由于感染、营养状态、全身状态恶化等原因会转变为慢性创伤。

巨噬细胞是一种白细胞,在外伤中尤其活跃,能捕食并消化体内的病原体和异物,起到清道夫的作用。近年来的研究表明,巨噬细胞大致分为M1型和M2型,因细胞外刺激而发生极化,根据不同情况发挥不同功能。通常M1型与防御病原体和寄生虫相关,M2型则与组织修复相关。在创伤正常愈合过程中控制上述功能各异的巨噬细胞,此前一直被认为很重要,但其详细情况尚不清楚。

此次研究团队在小鼠创伤模型中使用M1型和M2型的极化标记物,研究了皮肤创伤过程中这些巨噬细胞的行为与功能。

结果显示M1型的表达基因在愈合过程早期亢进,M2型的表达基因在愈合过程后期亢进。各自的表达峰值不同。

研究团队随后以人体样本分析了上述动态,收集了多份已确定受伤后经过的时间并得到了同意的法医解剖人体样本,研究M1型和M2型随受伤天数变化的动态。

结果表明,与小鼠的研究结果相同,M1型在早期被激活,M2型在后期被激活,使愈合得以顺利进行。

如果能通过创伤的状态分析并适当控制巨噬细胞,就有可能在更早的时期,实现既保持原有形态,又能将瘢痕控制在最小限度的治疗。

另外,在法医学上,M1型巨噬细胞与M2型巨噬细胞之比或可用作一项判断指标,该数值大于3.0则表明在受伤后5天内。

石田副教授表示:“褥疮和糖尿病足部病变也与巨噬细胞平衡的破坏有关。不仅是创伤,如果能明确皮肤巨噬细胞平衡在各类皮肤疾病病理形成中的作用,就有望应用于治疗。今后我们也希望通过巨噬细胞的研究为医学发展做出贡献。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Scientific Reports. 2022 Nov 25;12(1):20327
论文:Macrophage polarity and wound age determination
DOI:10.1038/s41598-022-24577-9