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伤口愈合过成中的干细胞

  伤口愈合过成中的干细胞:


  皮肤组织具有替换凋亡细胞和治愈伤口的天然能力。


  这种能力存在于常驻干细胞当中,它们会在皮肤表皮和其附属器受到来自外部环境的日常袭击时,保持稳态并在受伤后进行自我更新,保存和修复[5]。


  在伤口愈合过程中,干细胞被激活并向不同的皮肤区域迁移。


  在修复过程中皮肤干细胞会瞬时失去谱系限制和空间限制,从而允许多个表皮干细胞发挥作用[6]。


  毛囊干细胞位于毛囊凸起处,受伤后,毛囊干细胞会从毛囊凸起处迅速迁移到伤口,这将有助于表皮的修复。


  稀薄的毛囊干细胞在伤口愈合过程中具有很高的可塑性,与其在移植后的最终结果相似[7]。


  但是Cotsarelis[8]等人在小鼠受伤前将毛囊干细胞进行标记,然后建立皮肤缺损模型,之后观察到毛囊干细胞迁移到伤口中心,但这种现象并没有持续存在,最终只有3%的新生毛囊是被标记的。


  这说明了非毛囊干细胞是新生毛囊的主要来源。


  为了进一步研究再生毛囊的起源细胞,使用了Krt1-15-CrePR*;R26R转基因小鼠,在受伤之前将大约70%的毛囊干细胞和50%的非毛囊凸起的表皮细胞标记,受伤后,大约一半的再生毛囊拥有表达lacZ的细胞(非毛囊凸起的表皮细胞的标记物),表明新的毛囊形成需要多种表皮细胞[8]。


  这些研究表明新的毛囊起源于毛囊干细胞生态位以外的细胞。


  对毛囊间表皮干细胞的克隆分析表明,在小鼠尾巴皮肤损伤后,毛囊间表皮干细胞会被募集到伤口处,可以帮助表皮修复并持续长达35天[4]。


  但是,从长远来看,毛囊间表皮干细胞群体仅在其起源区域长期存在,而不会在伤口愈合过程中其所迁移到的位置长期存在。


  这些观察结果表明,在修复过程中,所有基底细胞均表现出一定程度的可塑性,基底细胞虽然可以在伤口发生时迅速迁移到伤口中心促进伤口的愈合,但基底细胞最终会保留其原始位置的记忆,而长期停留在原始位置。


  与毛囊干细胞相似,毛囊峡部表达Lrig1和Lgr6的干细胞在受伤后会动员起来,并且可能比毛囊干细胞活化得更快。


  但毛囊干细胞在再生过程中会迅速丢失,仅用作瞬时绷带,使毛囊间表皮和毛囊峡部/漏斗部中的其他干细胞能够长期维持修复状态[9]。


  在表皮损伤后,来自凸起的干细胞被募集到表皮中,并以线性方式向伤口中心迁移,最终形成明显的放射状。


  值得注意的是,尽管凸起处的细胞也具有表皮表型,但多数在数周内从表皮中清除,这表明凸起处的干细胞通过对急性伤口产生短时的“瞬时扩增”效应以应对皮肤伤口的急性修复。


  无毛的皮肤(例如爪子的腹侧或掌侧)会比人的皮肤动力学愈合发生的更慢,这表明毛囊干细胞对于伤口的愈合是必不可少的[10]。


  总而言之,由创伤所产生的皮肤缺损可广泛激活干细胞,使其呈现出不同于其稳态作用的特征。