细胞发动机在创伤修复中具有独特的作用

Pampee Young, MD, PhD, left, Sarika Saraswati, PhD, and colleagues are studying the different ways fibroblasts function following tissue injury. Pampee Young,医学博士,博士(左),Sarika Saraswati博士和他的同事正在研究组织损伤后成纤维细胞功能的不同方式。(乔·豪厄尔摄)

由利麦克米伦

在组织损伤后,成纤维细胞激活、分裂并在组织修复和病理瘢痕(纤维化)中发挥关键作用,而病理瘢痕可导致器官衰竭。

范德比尔特大学的研究人员现在发现,与主流观点相反,成纤维细胞并不都是一样的;相反,它们在组织损伤后具有独特的功能。

病理学、微生物学和免疫学副教授、医学博士Pampee Young说:“我们的研究为目前认为成纤维细胞是一群细胞,它们以相同的方式协调伤口修复提供了一个新的视角。”

发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的研究结果表明,在不损害伤口愈合所需功能的前提下,有可能预防成纤维细胞的病理瘢痕效应。

杨是美国红十字会的首席医疗官,萨里卡·萨拉瓦蒂博士是病理学、微生物学和免疫学的研究助理教授,他们致力于了解受伤后器官是如何自我修复的。

他们知道,尽管被激活的成纤维细胞似乎是异质的,但大多数关于功能作用的研究都将这些细胞视为同质实体。

Saraswati说:“我们的目标是识别和了解损伤后主要成纤维细胞亚型的功能差异。”

研究人员评估了损伤活化成纤维细胞中表达的两种标记蛋白的表达模式:成纤维细胞特异性蛋白1 (FSP1)和阿尔法平滑肌肌动蛋白(alphaSMA)在心脏、皮肤和肾脏损伤小鼠模型中的表达,以及在心脏病发作后收集的人类心脏组织中的表达。

他们发现,FSP1和alphaSMA在组织损伤后由不同的成纤维细胞表达,FSP1成纤维细胞比alphaSMA成纤维细胞更早出现在创面。以前的研究已经将alphaSMA作为病理纤维化的一个标志。

为了探索这些成纤维细胞亚型的分子和功能特征,研究人员从小鼠心脏损伤模型中分离出FSP1和alphaSMA细胞。

他们发现FSP1成纤维细胞具有促血管生成(促进血管)的基因表达和蛋白谱。在体内伤口愈合实验中,FSP1细胞促进了血管的发育。

总之,基因标记和功能发现支持FSP1成纤维细胞在伤口免疫细胞招募、细胞增殖和血管生成中的作用。

研究人员指出,这些特征将FSP1纤维最后亚型与促纤维化的alphaSMA成纤维细胞区分开来。

Saraswati说:“这项研究阐明了两种不同且普遍存在的损伤后成纤维细胞亚型的分子和功能的独特性,并开始填补我们对成纤维细胞在愈合和纤维化中作用的认识上的一个重要空白。”

“我们希望对成纤维细胞亚型的进一步了解将为治疗器官纤维化提供一个新的范例。”

范德比尔特大学的斯蒂芬妮·马洛和莱斯特·沃特斯也参与了这项研究。这项研究得到了美国国立卫生研究院(grants GM118300, EB019509)、国家血液基金会和美国心脏协会的支持。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://news.vumc.org/2019/08/08/cellular-engines-of-wound-repair-have-distinct-roles/

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