红发基因可以解释为什么有些伤口永远不会愈合

数百万人世界各地的人们都带着无法愈合的伤口生活。这些长期的伤口,通常是由糖尿病血液循环或压力差,可能疼痛,易感染,且可能严重影响生活质量.在严重情况下,他们可以导致截肢.

现有治疗有助于控制症状,但并不总是能解决根本问题。这意味着敷料、抗生素和反复门诊,往往持续数月甚至数年。对许多人来说,这个循环永远不会真正结束。

但最新由我和同事们发表的研究提供了新的视角关于为什么有些伤口就是无法愈合——并指出了一种潜在的新治疗方法。

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通过研究人体组织和实验模型,我们发现皮肤中一种名为MC1R的分子在慢性伤口中持续被破坏。当我们刺激这种分子时,皮肤能够减少炎症并开始重新愈合。

MC1R最为人所知的是与伤口愈合完全不同的功能:该基因负责红发,皮肤非常白皙.但MC1R远不止影响颜料。

MC1R出现在有许多不同类型的皮肤细胞包括免疫细胞、角蛋白细胞(形成皮肤表层的细胞)、成纤维细胞(形成瘢痕组织的细胞)以及血管内衬的细胞。这意味着MC1R可以影响愈合过程的多个环节。

MC1R存在于多种皮肤组织中。(科学照片库/Canva)

愈合过程比单纯“闭合”伤口要复杂得多。皮肤首先会引发炎症(身体早期的防御反应,清除微生物和受损组织),然后逐渐关闭炎症以恢复。当这种关闭失效时,伤口可能会持续发炎数月。

因为MC1R知道抗炎作用在关节炎等其他疾病中,我们想知道其行为是否也能解释慢性伤口为何难以愈合。

为此,我们采用了两种互补的方法。首先,我们分析了三种主要慢性伤口类型的人体组织样本:糖尿病足溃疡、静脉性腿溃疡和压疮。

尽管原因不同,这些伤口也出现了类似的问题:通常帮助缓解炎症的机制被破坏了。MC1R及其天然伴侣分子POMC也都处于失衡状态——这种失衡存在于所有伤口类型中。

其次,我们使用实验模型来了解这种中断如何影响康复。我们检测了携带非功能性MC1R版本的小鼠。这些动物的伤口愈合缓慢,表现出我们在人类慢性伤口中看到的一些特征。

他们的伤口中含有许多炎症性免疫细胞和丰富的“中性粒细胞外陷阱”——这些粘性网络由DNA和蛋白质组成,若持续存在,便与持续炎症和修复延迟.

放大的血栓图像,红细胞和白细胞被困住。(Micro Discovery/Getty Images)

为了更好地模拟人类慢性伤口,我们还创建了一种新的小鼠模型,能产生愈合缓慢、炎症丰富的溃疡。这使我们能够在与人类疾病极为相似的条件下测试潜在治疗方法。

当我们使用一种选择性激活MC1R的外用药物时,愈合效果显著改善。溃疡产生的渗出物(慢性伤口常渗出的液体)减少,血管生长增加(改善了伤口床的氧气和营养供应),外层皮肤开始恢复并覆盖伤口。

重要的是,激活MC1R减少了中性粒细胞外的陷阱,限制了新炎症细胞的到来。

我们还将该药物应用于健康动物的小切口。刺激MC1R进一步促进血流,改善淋巴引流并减少瘢痕形成。这表明MC1R不仅支持伤口卡住时愈合,也能在正常条件下愈合。

综合这些发现表明,MC1R在协调皮肤修复的多个关键方面中发挥着重要作用。当通路被破坏时,炎症会持续存在。当MC1R被激活时,这种炎症可以消退,从而促进其他愈合过程。

慢性伤口的愈合

慢性伤口影响着数百万人——而且数字正在上升此外,全球糖尿病、老龄化和肥胖率也在上升。他们也极其昂贵医疗系统。即使是小幅的愈合改善,也能显著改善患者,减轻服务压力。

我们的发现提出了针对MC1R的新疗法的可能性,帮助皮肤摆脱慢性炎症状态。由于我们看到外用效果,未来的治疗可能会以软膏或凝胶的形式出现,患者可以自行涂抹。

虽然还需要更多研究,但将MC1R识别为慢性伤口中受阻的关键通路,有助于我们更清楚地理解为何某些伤口无法愈合——并为寻找帮助皮肤自我修复的新方法带来了希望。

珍娜·卡什,复兴与修复学校讲师,爱丁堡大学

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