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初级纤毛相关信号通路在伤口愈合和瘢痕演变中的作用
李珍玲,郑振龙,金哲虎
[关键词] 初级纤毛;伤口愈合;病理性瘢痕;信号通路
[作者单位] 延边大学附属医院皮肤科,吉林 延吉 133000
[通信作者] 郑振龙,E-mail:mdzheng74@163.com;金哲虎,E-mail:jinzh_621@163.com
[引用本文] 李珍玲,郑振龙,金哲虎.初级纤毛相关信号通路在伤口愈合和瘢痕演变中的作用[J].中国皮肤性病学杂志,2024,38(7):709-714.
[DOI] 10.13735/j.cjdv.1001-7089.202306032
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1 初级纤毛结构与功能
1.1 基本结构 初级纤毛主要由基部、纤毛过渡区、轴丝三个部分组成。轴丝作为初级纤毛的主体,由“9+0”式的二联体微管构成。纤毛基部位于细胞内,称为基体,由母中心粒构成。母中心粒上方由三联微管变为二联体微管的区域称为纤毛过渡区,其中包含Y型结构,它将二联体微管连接到纤毛膜。过渡区与鞭毛运输(IFT)系统密切相关,通过控制纤毛蛋白进出起着选择性屏障的作用。
1.2 初级纤毛的组装与解体 初级纤毛并非一直存在,纤毛发生和细胞周期密切协调。当细胞进入G0/G1期时形成初级纤毛,而进入有丝分裂(M期)时初级纤毛会分解。初级纤毛的存在能够阻滞细胞周期,从而抑制细胞增殖。另外,组装和解体的动态平衡决定了纤毛的长度,使得初级纤毛参与调控的信号通路出现异常,从而引起纤毛病。
2 伤口愈合及瘢痕形成过程
皮肤创伤修复过程可人为分成连续而相重合的三个阶段:①止血期和炎症期:止血期主要靠血小板凝聚并释放炎性介质激活炎症期。炎症期肥大细胞释放组胺使中性粒细胞和单核细胞向创面聚集。后期,单核细胞分化为巨噬细胞,被激活的巨噬细胞会释放活性氧以及IL-1、IL-6、TNF-等促炎因子激活伤口愈合的下一阶段。②增殖期:伤口床的成纤维细胞和血管内皮细胞开始增殖并形成富含细胞外基质(ECM)成分的肉芽组织,以填充组织缺损。角质形成细胞增殖、迁移至伤口启动再上皮化。③重塑期:胶原纤维的重塑以及过度的ECM被降解。过度的分泌生长因子、缺乏细胞凋亡会导致大量胶原蛋白沉积在ECM,从而形成增生性瘢痕和瘢痕疙瘩。因此病理性瘢痕表现出成纤维细胞和ECM的过度积累。
3 参与伤口愈合的皮肤细胞与初级纤毛
4 初级纤毛及相关信号通路
4.1 Wnt/-catenin信号通路 经典的Wnt/-catenin信号通路通过改善伤口新血管生成和组织重塑来参与伤口愈合。大量研究表明,当细胞去除初级纤毛后,Wnt和受体的结合会激活Wnt靶基因的转录表达。而初级纤毛可以负调控Wnt/-catenin信号通路。这提示初级纤毛的异常会导致Wnt/-catenin通路的激活。
4.2 Hedgehog(Hh)信号通路 Hh信号通路在胚胎发育过程中调节皮肤的形态发生和组织修复过程中均发挥了重要作用。Hh信号通路必须依赖初级纤毛进行传递。
4.3 Notch信号通路 Notch信号通路参与调控创伤组织细胞的增殖、分化及凋亡,以及在炎症反应中发挥重要作用。Notch信号需要完整且功能齐全的初级纤毛来启动表皮分化。当初级纤毛的基因缺损,会导致NICD表达降低,Notch信号中断,这会导致皮肤基底层的异常增厚。
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编辑/排版 孙莉婷 王婉芬
审核 郑雯