PNAS:对伤口愈合至关重要的蛋白质

【字体: 时间:2014年08月20日 来源:生物通

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  根据一项最新研究表明,缺失血管系统两个重要蛋白质的小鼠,在其成年期如果不受伤,它们就能发育正常并似乎健康。但如果它们受伤的话,伤口就不能良好的愈合。相关研究结果提前在线发表于2014年8月18日的《PNAS》杂志。

  

生物通报道:根据一项最新研究表明,缺失血管系统两个重要蛋白质的小鼠,在其成年期如果不受伤,它们就能发育正常并似乎健康。但如果它们受伤的话,伤口就不能良好的愈合。

这项研究是由华盛顿大学医学院的研究人员完成,可能对异常血管生长相关的疾病治疗,具有重要的意义,例如糖尿病中常见的创面难愈合和黄斑变性引起的失明。相关研究结果提前在线发表于2014年8月18日的《PNAS》杂志。

本文资深作者、发育生物学教授David M. Ornitz博士,研究了一组称为成纤维细胞生长因子(或FGF蛋白家族)的蛋白质。FGF蛋白质是在胚胎发育、组织维护和伤口愈合中发挥广泛作用的信号分子。它们与特定受体分子FGFRs(位于身体许多类型细胞的表面)相互作用。

当一个器官受伤时,愈合过程包括新血管的生长。因为血管内皮细胞和血细胞自身对于新血管的发育非常重要,所以Ornitz及其同事想知道,如果他们关闭FGFR1FGFR2蛋白(存在于血管内皮细胞中的FGF信号的两个主要介质)的信号会发生什么?他们的策略不同于以往的研究,更广泛地关闭这个信号。

Ornitz指出:“我们注意到的第一件事情——同时也令我们相当惊讶的是,小鼠是完全正常的。它们东奔西跑,并能活到高龄。我们做了基因测试,以确保它们真正缺乏这些蛋白质。但是当我们挑战这些小鼠时,我们发现,与同窝出生仔畜相比,它们受伤的皮肤愈合地更慢,并且受伤部位周围的血管密度明显下降。”

研究人员也查看了小鼠的眼睛。像任何其他器官一样,在眼睛中有新血管生长以应对疾病或损伤。但是不同于身体其他部位,此处的新血管并不理想,因为它们出血,造成瘢痕组织形成并阻止光传到视网膜,引起视力丧失。

新的研究表明,人体内增加的FGF信号,可通过增加损伤后的新血管生长,从而有助于伤口愈合。特别是那些有伤口愈合麻烦的人,如糖尿病相关的足部溃疡。Ornitz指出,在日本,在临床上人类FGF2已经被用作一种局部喷雾,用于足部溃疡和类似的伤口愈合。

相反,抑制眼睛中的这些通路,可能有助于老年性黄斑变性或糖尿病性视网膜病患者。这些患者生出新的血管来应对这些病变或受损状态,但是新的血管只用来遮挡视线,并不能帮助治愈异常的眼疾。

因为研究表明,这些FGF通路并不参与异常发育和组织维护,所以,任何促进或抑制这些信号的治疗方法,可能都不会影响健康的组织。

Barnes-Jewish 医院的Apte称:“这是重要的一点。在糖尿病中,因为疾病的影响,视网膜的正常血管变得脆弱。用任何一种靶向治疗,我们都担心会破坏正常的血管。但是我们的研究表明,抑制眼睛中的FGF信号,可以预防这种异常的反应,而不会伤害正常的血管。”

(生物通:王英)

延伸阅读:斑马鱼阐明伤口愈合机制

生物通推荐原文:
Oladipupo S, Smith C, Santeford A, Park C, Sene A, Wiley LA, Osei-Owusu P, Hsu J, Zapata N, Liu F, Nakamura R, Lavine KJ, Blumer KJ, Choi K, Apte RS, Ornitz DM. Endothelial cell FGF signaling is required for injury response but not for vascular homeostasis. PNAS Early Edition. Aug. 18, 2014. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1324235111

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