生物医学工程师开发了一种实时观察伤口愈合的技术,发现了成纤维细胞的核心作用。由AIP出版社发表在《APL生物工程》杂志上的这项工作,首次展示了皮氏培养皿中人体带血管化组织的伤口闭合模型。
先前对伤口愈合的研究使用了动物模型,但人类的愈合方式并不相同。其中一个区别是,例如,小鼠和大鼠的伤口在没有肉芽组织的情况下可以愈合,而肉芽组织是一种对人类伤口愈合至关重要的组织。
血液凝固后形成肉芽组织,
杏耀平台总代 ,伤口结痂。凝血会形成一个纤维蛋白网络,充当临时基质。然后肉芽组织接管,用新的组织和毛细血管填充伤口,保护伤口免受感染,并为进一步愈合提供基础。
研究人员通过将人类细胞混合到由纤维蛋白和胶原蛋白组成的凝胶中创建了一个伤口模型。血管在凝胶中形成,产生血管化组织。研究中使用了两种类型的细胞:人内皮细胞和成纤维细胞,这两种细胞都存在于自然伤口中。
成纤维细胞是在大多数器官和结缔组织中发现的天然纤维产生细胞。内皮细胞形成血管内壁,调节血流与其他组织之间的交换。当伤口愈合时,新的血管就会形成,这个过程被称为血管生成。
三天之内,混合在实验凝胶中的细胞就形成了毛细血管网络。此时,用金刚石切割刀切割组织,产生一个穿透组织全部厚度的伤口。伤口完全闭合需要4天,但在第3天观察到细胞迁移到伤口。
该研究的作者Juliann Tefft说:“我们对成纤维细胞和内皮细胞的迁移过程进行了90小时的跟踪,发现成纤维细胞在伤口边缘的移动速度很快,而内皮细胞的移动速度较慢。”
研究人员观察到成纤维细胞在伤口边缘环绕约50小时,杏耀拿代理当细胞开始封闭空洞时。随后一系列使用不同数量的成纤维细胞和内皮细胞的实验表明,即使在10天后,仅含内皮细胞的组织也没有愈合。
“这一证据支持了成纤维细胞是伤口闭合的主要驱动因素的假设,”作者杰伦·艾克曼斯说。“在我们的系统中,血管生成和新毛细血管的形成需要内皮细胞,但这些细胞不会在被成纤维细胞填充的愈合组织中再生。因此,我们的模型可以成为一个有用的自下而上系统,用于研究适当的创面血管生成所需的最小组件。”