用移植的毛囊修复疤痕

研究人员发现，毛囊移植可以通过改变疤痕的结构和基因组成来促进疤痕的再生。

　　

在一项涉及三名志愿者的新研究中，皮肤疤痕在接受毛囊移植后开始变得更像正常的皮肤。伤痕累累的皮肤孕育了新的细胞和血管，重塑了胶原蛋白以恢复健康的模式，甚至表达了在健康的无疤痕皮肤中发现的基因。

这一发现可能会导致更好的治疗皮肤和体内疤痕的方法，为患有大面积疤痕的患者带来希望，这些疤痕会损害器官功能并导致残疾。

该研究的主要作者、帝国理工学院生物工程系的克莱尔·希金斯博士说:“留下疤痕后，皮肤永远不会真正恢复到伤口前的功能，到目前为止，所有重塑疤痕的努力都收效甚微。我们的发现为令人兴奋的新疗法奠定了基础，这些疗法甚至可以使成熟的疤痕恢复活力，恢复健康皮肤的功能。”

这项研究发表在《自然再生医学》杂志上。

头发里的希望

皮肤上的疤痕组织缺少毛发、汗腺、血管和神经，而这些对调节体温、感知疼痛和其他感觉至关重要。疤痕还会影响运动，并可能导致不适和情绪困扰。

与疤痕组织相比，健康的皮肤经过毛囊的不断重塑。有毛的皮肤比无毛的皮肤愈合得更快，疤痕也更少——而毛发移植此前已被证明有助于伤口愈合。受此启发，研究人员假设将生长中的毛囊移植到疤痕组织中可能会诱导疤痕自我改造。

为了验证他们的假设，帝国理工大学的研究人员与弗朗西斯科·Jiménez博士合作，他是Mediteknia诊所的首席植发外科医生，也是西班牙大加那利岛费尔南多·佩索阿·加那利亚斯大学的副教授。2017年，他们将毛囊移植到三名参与者头皮上的成熟疤痕中。研究人员选择了最常见的疤痕类型，称为正常营养疤痕，通常在手术后形成。

他们在移植前对疤痕进行了3毫米厚的活检并进行了显微镜成像，然后在移植后的2个月、4个月和6个月再次进行了活检。

研究人员发现，这些毛囊激发了疤痕在结构和基因上的转变，使其呈现出健康、未受伤的皮肤。

Jiménez医生说:“仅在高收入国家，每年就有大约1亿人因手术而留下疤痕。伤疤的全球发病率要高得多，包括烧伤和创伤后形成的广泛疤痕。我们的研究为治疗疤痕开辟了新的途径，甚至可能改变我们预防疤痕的方法。”

皮肤的建筑师

移植后，毛囊继续产生毛发，并诱导皮肤层的修复。

疤痕会导致皮肤的最外层——表皮——变薄，使其容易被撕裂。移植6个月后，表皮的厚度增加了一倍，细胞生长增加，与未受伤皮肤的厚度大致相同。

再往下一层是真皮层，里面布满了结缔组织、血管、汗腺、神经和毛囊。疤痕成熟后，真皮层的细胞和血管减少了，但移植后，细胞数量在六个月后翻了一番，血管数量在四个月后达到了接近健康皮肤的水平。这表明，卵泡激发了疤痕中新细胞和血管的生长，而这些细胞和血管在没有帮助的情况下无法生长。

疤痕还会增加胶原纤维的密度，胶原纤维是皮肤中的一种主要结构蛋白，这会使它们排列整齐，使疤痕组织比健康组织更坚硬。头发移植降低了纤维的密度，从而使它们形成了更健康的“篮子编织”模式，从而降低了硬度——这是导致眼泪和不适的关键因素。

作者还发现，移植后，疤痕表达的719个基因与移植前不同。促进细胞和血管生长的基因表达更多，而促进疤痕形成过程的基因表达较少。

多管齐下的办法

研究人员不确定移植是如何促进这种变化的。在他们的研究中，疤痕中毛囊的存在在美容上是可以接受的，因为疤痕是在头皮上。他们现在正在努力揭示潜在的机制，这样他们就可以开发出一种疗法，将疤痕组织重塑为健康的皮肤，而不需要移植毛囊和生长头发纤维。然后，他们可以在无毛皮肤或心脏等器官上测试他们的发现，心脏在心脏病发作后会留下疤痕，肝脏则会因脂肪肝和肝硬化而留下疤痕。

希金斯博士说:“这项工作在恢复人们的信心方面有明显的应用价值，但我们的方法不仅仅局限于美容，因为疤痕组织会导致我们所有器官的问题。”

“虽然目前对疤痕的治疗，如生长因子，只关注造成疤痕的单一因素，但我们的新方法涉及多个方面，因为毛囊可能同时提供多种生长因子，重塑疤痕组织。”这为使用头发移植等治疗方法提供了进一步的支持，这些方法可以改变疤痕的结构和基因表达，从而恢复疤痕的功能。”

这项工作由医学研究理事会和工程与物理科学研究理事会(UKRI的一部分)资助。

Journal Reference:

1. Magdalena Plotczyk, Francisco Jiménez, Summik Limbu, Colin J. Boyle, Jesse Ovia, Benjamin D. Almquist, Claire A. Higgins. Anagen hair follicles transplanted into mature human scars remodel fibrotic tissue. npj Regenerative Medicine, 2023; 8 (1) DOI: 10.1038/s41536-022-00270-3