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“癩蛤蟆”與無疤痕修復
2018-10-10 來源: 作者:高振華
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  人們總是害怕受傷,因為受傷會很痛,而且往往會留下難看的疤痕。怎樣才能讓這道疤痕迅速地消失掉?或許這時候我們可以求助于TA——癩蛤蟆。

  嘿,你不是在說笑吧,癩蛤蟆這一身疙瘩,怎么可能跟“快速無疤痕修復”這種技能聯系在一起。不過,你可別小瞧,這癩蛤蟆還真有這一超能力傍身。

  癩蛤蟆是常見的兩棲類動物。與人類相比,兩棲類動物裸露的皮膚是維持生存最重要的器官,它具有呼吸和維持電解質平衡的功能。癩蛤蟆體表布滿了大小不一的疙瘩,使它們看起來較為丑陋。但是,千萬不要小看這些疙瘩,因為它們都是一個一個的分泌腺。

  癩蛤蟆生活在陰暗、潮濕的自然環境,令人驚訝的是它們的皮膚卻可以“出淤泥而不染”,即使在充滿致病微生物的惡劣環境中,它們的皮膚也可以保持健康狀態并保護機體不受傷害。這是因為它們體表的這些疙瘩可以分泌毒素及其他活性物質來幫助癩蛤蟆抵御細菌、病毒和真菌的侵害以及捕食者的威脅。更重要的是,癩蛤蟆等其他兩棲類動物的創傷修復必須是無疤痕的,疤痕的產生會損害相應的生理功能而造成致命的后果。

  這些“丑陋”的外表下蘊含的皮膚愈合的秘密引起了科學家們的關注。

  最近,中科院昆明動物研究所就在我國西南部高山區常見的兩棲動物——大蹼鈴蟾的皮膚分泌物上,發現了一種名為“βγ-CAT”的活性物質。就是這種活性物質,讓小鼠的皮膚能夠快速無疤痕修復。

 大蹼鈴蟾

  孔道形成蛋白,顧名思義是一種可以在細胞表面“鉆孔”的蛋白質,它們通過插入細胞膜形成特定孔道來調節細胞的功能,孔道形成蛋白廣泛分布于動植物中。

  βγ-CAT屬于孔道形成蛋白家族中的一員,它由兩個不同結構的“好兄弟”組成?!案绺纭笔且环N孔道形成蛋白結構(Aerolysin-like protein),“弟弟”是三葉因子(Trefoil factor),這兩兄弟組合到一起就是我們所說的βγ-CAT(βγ-crystallin fused aerolysin-like protein and trefoil factor protein complex),即“βγ-晶狀體蛋白和孔道形成蛋白與三葉因子形成的復合物”。在前期研究中發現βγ-CAT在大蹼鈴蟾抵御細菌侵襲中發揮著重要的作用。

  科學家們發現,這種活性物質可以加快小鼠上皮細胞的遷移和增殖,使上皮細胞就像“貼地磚”一樣迅速地覆蓋傷口,保護創面,從而促進傷口愈合。

  在創傷早期,這種活性物質還可以明顯地減輕組織水腫,保持正常的皮膚形態。除此之外,該活性物質可以促進膠原纖維的有序排列,使新生組織與正常組織的形態功能更加接近。

  目前臨床常用的人表皮生長因子雖然可以加速愈合,但是會導致上皮的持續增生,引起增生性的疤痕疙瘩。而βγ-CAT這種活性物質,在愈合的晚期可以促進增生上皮細胞的退化,使創傷愈合部位無論在顏色、厚度和形態功能上都更加接近正常皮膚,也就是我們所說的“無瘢痕愈合”。

  看到相關發現,科學家們感到很興奮,也提出了疑惑,βγ-CAT這種活性物質是如何實現“無瘢痕愈合”的呢?

  深入研究后科學家發現,βγ-CAT促進組織修復的神奇功能可能與其激發的早期快速免疫反應有關,這種短暫的保護性機制可以招募更多的免疫細胞來對抗感染性傷口周圍的細菌,同時又可以激活與組織修復相關的細胞、細胞因子和蛋白的表達。

  βγ-CAT在組織修復方面的研究為我們提供了無限的遐想:美容手術可以更快地恢復,燒傷患者預后可以不再為疤痕苦惱。而βγ-CAT也為深入解析組織再生和修復及疤痕形成的分子病理機制提供了新思路和新線索,同時對于研發新的疾病治療藥物也具有實際應用的意義。


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