客觀日本

和歌山縣立醫大分析皮膚創傷癒合程序,闡明巨噬細胞平衡失調會誘發創傷慢性化

2023年02月13日 生物醫藥

和歌山縣立醫科大學醫學部法律醫學專家學講座特別研究員國中由美、副教授石田裕子、教授近藤稔和等人的研究團隊發表了一項研究結果,闡明瞭巨噬細胞的平衡在正常創傷癒合程序中的重要性。在癒合程序的早期到後期,M1巨噬細胞和M2巨噬細胞各有不同表達,這種表達的平衡失調可能導致創傷的慢性化。該成果有望推動開發出針對難以冶癒的慢性創傷的新療法。相關成果已刊登在國際學術期刊《Scientific Reports》11月25日版上。

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圖1.M1及M2巨噬細胞(供圖:和歌山縣立醫科大學)

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圖2. 人體皮膚創傷部位的M1和M2巨噬細胞數(供圖:和歌山縣立醫科大學)

皮膚創傷經歷發炎期、增殖期、重建期的程序後癒合。創傷還分爲急性創傷和慢性創傷。急性創傷如外傷或灼傷,會在5~14天癒合;慢性創傷則是指即便進行了適當冶癒,在一定時間内仍無法癒合的創傷。慢性創傷的典型代表有褥瘡、糖尿病足部病灶等。急性創傷由於傳染、營養狀態、全身狀態惡化等終極因數會轉變爲慢性創傷。

巨噬細胞是一種白血球,在外傷中尤其活躍,能掠食並消化活體內的病原體和異物,起到清道夫的作用。近年來的研究表明,巨噬細胞大致分爲M1型和M2型,因細胞外刺激而發生極化,根據不同情況發揮不同功能。通常M1型與防禦病原體和寄生蟲相關,M2型則與組織開墾相關。在創傷正常癒合程序中控制上述功能各異的巨噬細胞,此前一直被認爲很重要,但其詳細情況尚不清楚。

此次研究團隊在小鼠創傷模式中使用M1型和M2型的極化標記物,研究了皮膚創傷程序中這些巨噬細胞的行為與功能。

結果顯示M1型的表達基因在癒合程序早期亢進,M2型的表達基因在癒合程序後期亢進。各自的表達峰值不同。

研究團隊隨後以人體樣本分析了上述動態,收集了多份已確定受傷後經過的時間並得到了同意的法律醫學專家解剖人體樣本,研究M1型和M2型隨受傷天數變化的動態。

結果表明,與小鼠的研究結果相同,M1型在早期被激活,M2型在後期被激活,使癒合得以順利進行。

如果能透過創傷的狀態分析並適當控制巨噬細胞,就有可能在更早的時期,實施既保持原有形態,又能將瘢痕控制在最小限度的冶癒。

另外,在法律醫學專家學上,M1型巨噬細胞與M2型巨噬細胞之比或可用作一項判斷指標,該數值大於3.0則表明在受傷後5天内。

石田副教授表示:「褥瘡和糖尿病足部病灶也與巨噬細胞平衡的破壞有關。不僅是創傷,如果能明確皮膚巨噬細胞平衡在各類皮膚疾病病理形成中的作用,就有望應用於冶癒。今後我們也希望透過巨噬細胞的研究爲醫學隊形變換做出貢獻。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
雜誌:Scientific Reports. 2022 Nov 25;12(1):20327
論文:Macrophage polarity and wound age determination
DOI:10.1038/s41598-022-24577-9