皮肤会形成关于炎症反应的记忆加快响应速度Mos管

2019-12-11 07:41

通常,伤痕会随着时间逐渐愈合至消失,但我们的皮肤却不会忘记。美国洛克菲勒大学的新研究表明,伤口或者其他会导致炎症的有害经历会给皮肤中的干细胞带来长久的记忆,教会它们在未来皮肤受伤的时候能更快愈合。

这些修复皮肤外表层的干细胞能够从炎症中获得记忆,炎症是身体对伤口和感染的反应。第一次发生炎症时便会使这些细胞敏感:当下次感知到炎症时,它们的响应会更加迅速。

该研究于10月18日发表在《Nature》上,它首次提供证据表明,皮肤会形成关于炎症反应的记忆,高级研究人员Elaine Fuchs教授表示,这项发现对于我们更好地理解和治疗多种疾病有重要意义。

Fuchs说:“通过增强对炎症的响应,这些记忆帮助皮肤维持完整性,这对于受伤之后的伤口愈合是非常有益的。然而,这些记忆也可能有不好的作用,例如导致某些炎症性疾病如牛皮癣的复发等。”

愈合记忆

无论是被太阳晒伤,被细菌攻击,还是是被割伤,皮肤都会快速发炎红肿并且疼痛,此时身体正在试图停止损伤并着手修复皮肤。

长期以来,我们已知免疫系统会维持对炎症的记忆以保证炎症再发生时能够更快地反应。但是Fuchs实验室中的科学家怀疑其他种类的长寿命细胞也对炎症有类似的记忆。皮肤是一个值得研究的地方:作为身体的屏障,它常常受到攻击。

人们很快意识到,上皮组织中的大部分细胞寿命不长,不足以形成这种记忆。最终,他们放弃了对上皮组织的探索。在上皮组织深处存在的干细胞负责持续地修复皮肤。这些干细胞在皮肤从炎症中恢复之后还会存在很长时间。研究团队发现,炎症经历会改变这些细胞。

在小鼠实验中,博士后Shruti Naik和研究生Samantha B. Larsen发现,经历过炎症的皮肤伤口愈合的速度是从未受过损伤皮肤的两倍,即使之前的炎症经历发生在6个月之前,这相当于人类的15年。愈合加速,是因为经历炎症的干细胞能够更好地移动到伤口处并进行修复。

在其他实验中,研究人员发现了连接这些细胞的基本机制。他们发现,炎症触发一个过程,物理上打开细胞染色体内的不同位点,使某些基因可被激活。在皮肤恢复之后,染色体上的某些位置仍然会长期地保持开放状态,使得基因能够在再次发生炎症的时候被快速打开。

一个称为Aim2的基因能够编码感知“危险和损伤”的蛋白,它似乎非常重要:初次产生炎症可以使这个基因的表达持续增加。第二次再被炎症攻击时则会快速激活蛋白,从而产生炎症信号,以促进干细胞进入伤口的能力。

新“元凶”

对于某些疾病来说,就像牛皮癣等自身免疫性疾病一样,皮肤上的某些部位会重复性地出现鳞状的红色斑块。这项新研究成果表明,皮肤自身可能导致了这种重复的反应。

事实上,这项研究不仅仅对于皮肤有意义。该研究团队的发现也可能与影响身体其他部位的炎症性疾病有关,比如消化系统,像皮肤一样,也是由上皮干细胞修复。

Larsen说:“炎症性疾病常常被归罪于‘背叛’身体的免疫细胞。然而,这并不是唯一原因,干细胞也是重要的因素。”

因为干细胞的愈合能力会随着年龄增长而衰退,在发生癌症时甚至完全消失,通过炎症对干细胞进行重编程可能会对这些疾病有重要意义。

Naik说:“更好地理解炎症如何影响干细胞和其他组织可以使我们更深入地理解多种疾病,并开发出新型的治疗方法,包括癌症在内。”

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