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文摘   健康   2024-07-26 16:11   陕西  


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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

* 看下载全文,请点击文末“阅读原文”



初级纤毛存在于真核细胞和大多数哺乳动物细胞表面上,作为多种组织中不可缺少的感受器,纤毛独特的脂质和受体结构使能够感受细胞外环境的变化,并向细胞传递信号,从而调控多种细胞的增殖、分化、分裂和迁移等。初级纤毛对维持正常的皮肤结构是必不可少的,它会参与调控伤口愈合过程,伤口愈合过程中的某一步骤一旦受到干扰,会延迟伤口愈合,从而提高瘢痕形成的发生率因此,本文总结了初级纤毛的结构与功能以进一步了解在皮肤中的作用,并阐述了初级纤毛在生理和病理条件下与瘢痕形成相关的主要信号通路,发掘初级纤毛在临床治疗中的潜在价值。

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G0G1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: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-1IL-6TNF-等促炎因子激活伤口愈合的下一阶段增殖期: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。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。

参与伤口愈合的皮肤细胞与初级纤毛


伤口愈合和瘢痕形成机制是一个相当复杂的生物学过程,其中涉及多种细胞变化。初级纤毛主要通过调控这些细胞的增殖、分化、迁移协同调节伤口愈合过程。

巨噬细胞释放的TNF-增加初级纤毛的长度,并且诱导成纤维细胞增殖和胶原代谢,这在形成病理性瘢痕中起重要作用成纤维细胞是伤口愈合的主要修复细胞,它在创面修复过程中活化、增殖、合成胶原,其功能异常直接导致增生性瘢痕和瘢痕疙瘩的形成。初级纤毛可以参与调节成纤维细胞迁移所必须的信号通路,活化的血小板释放血小板衍生生长因子(PDGF),其通过位于成纤维细胞初级纤毛膜上的酪氨酸激酶受体PDGFR发出信号,通过PDGF的信号传导有助于增加胶原蛋白和纤连蛋白的沉积,这表明初级纤毛信号传导可能指导真皮重塑。

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靶基因的转录表达初级纤毛可以负调控Wnt/-catenin信号通路。提示初级纤毛的异常会导致Wnt/-catenin通路的激活。

4.2 HedgehogHh)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增殖、分化及凋亡,以及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


   总  结  
糖皮质激素具有抗炎作用之外,还可能是通过诱导血管收缩来发挥作用。有研究表明,糖皮质激素会影响初级纤毛的长度此外,吉非替尼、雷帕霉素、离子通道调节剂、磷酸二酯酶抑制剂都具有纤毛诱导作用。另外,纤毛的长度是影响传导机械感觉功能信号的关键,因此改变纤毛的长度可能有助于治疗病理性瘢痕。由于初级纤毛和纤毛介导的信号通路在调节皮肤伤口愈合过程的许多途径中起着重要作用,因此推测初级纤毛的功能障碍会导致异常的伤口愈合和修复,从而导致病理性瘢痕的形成。这突出了今后深入研究纤毛动力学机制的重要性,因此,初级纤毛的组装和解体以及纤毛相关信号分子将成为治疗病理性瘢痕的潜在靶点



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编辑/排版  孙莉婷  王婉芬 

审核  郑雯


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