通常, 傷痕會隨著時間逐漸癒合至消失, 但我們的皮膚卻不會忘記。 美國洛克菲勒大學的新研究表明, 傷口或者其他會導致炎症的有害經歷會給皮膚中的幹細胞帶來長久的記憶,
這些修復皮膚外表層的幹細胞能夠從炎症中獲得記憶, 炎症是身體對傷口和感染的反應。 第一次發生炎症時便會使這些細胞敏感:當下次感知到炎症時, 它們的回應會更加迅速。
該研究於10月18日發表在《Nature》上, 它首次提供證據表明, 皮膚會形成關於炎症反應的記憶, 高級研究人員Elaine Fuchs教授表示, 這項發現對於我們更好地理解和治療多種疾病有重要意義。
Fuchs說:“通過增強對炎症的回應, 這些記憶幫助皮膚維持完整性, 這對於受傷之後的傷口癒合是非常有益的。 然而, 這些記憶也可能有不好的作用, 例如導致某些炎症性疾病如牛皮癬的復發等。 ”
癒合記憶
無論是被太陽曬傷, 被細菌攻擊, 還是是被割傷, 皮膚都會快速發炎紅腫並且疼痛, 此時身體正在試圖停止損傷並著手修復皮膚。
長期以來, 我們已知免疫系統會維持對炎症的記憶以保證炎症再發生時能夠更快地反應。
人們很快意識到, 上皮組織中的大部分細胞壽命不長, 不足以形成這種記憶。 最終, 他們放棄了對上皮組織的探索。 在上皮組織深處存在的幹細胞負責持續地修復皮膚。 這些幹細胞在皮膚從炎症中恢復之後還會存在很長時間。 研究團隊發現, 炎症經歷會改變這些細胞。
在小鼠實驗中, 博士後Shruti Naik和研究生Samantha B. Larsen發現, 經歷過炎症的皮膚傷口癒合的速度是從未受過損傷皮膚的兩倍, 即使之前的炎症經歷發生在6個月之前, 這相當於人類的15年。 癒合加速, 是因為經歷炎症的幹細胞能夠更好地移動到傷口處並進行修復。
在其他實驗中, 研究人員發現了連接這些細胞的基本機制。 他們發現, 炎症觸發一個過程, 物理上打開細胞染色體內的不同位點, 使某些基因可被啟動。 在皮膚恢復之後, 染色體上的某些位置仍然會長期地保持開放狀態, 使得基因能夠在再次發生炎症的時候被快速打開。
一個稱為Aim2的基因能夠編碼感知“危險和損傷”的蛋白, 它似乎非常重要:初次產生炎症可以使這個基因的表達持續增加。 第二次再被炎症攻擊時則會快速啟動蛋白, 從而產生炎症信號, 以促進幹細胞進入傷口的能力。
新“元兇”
對於某些疾病來說, 就像牛皮癬等自身免疫性疾病一樣, 皮膚上的某些部位會重複性地出現鱗狀的紅色斑塊。
事實上, 這項研究不僅僅對於皮膚有意義。 該研究團隊的發現也可能與影響身體其他部位的炎症性疾病有關, 比如消化系統, 像皮膚一樣, 也是由上皮幹細胞修復。
Larsen說:“炎症性疾病常常被歸罪於‘背叛’身體的免疫細胞。 然而, 這並不是唯一原因, 幹細胞也是重要的因素。 ”
因為幹細胞的癒合能力會隨著年齡增長而衰退, 在發生癌症時甚至完全消失, 通過炎症對幹細胞進行重程式設計可能會對這些疾病有重要意義。
Naik說:“更好地理解炎症如何影響幹細胞和其他組織可以使我們更深入地理解多種疾病, 並開發出新型的治療方法, 包括癌症在內。 ”
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