一種精心設計的傷口愈合程序或能通過表皮細胞的機體增殖和遷移來驅動皮膚的修複,然而,支持傷口愈合的組織微環境的分子決定因素,目前研究人員仍然知之甚少。近日,一篇發表在國際雜志Nature Communications上題爲“Agrin-Matrix Metalloproteinase-12 axis confers a mechanically competent microenvironment in skin wound healing”的研究報告中,來自新加坡A*STAR研究所等機構的科學家們通過研究發現,名爲Agrin的特殊蛋白或能促進機體傷口愈合和修複(當在皮膚組織受損後被誘發時),相關研究結果或能幫助研究人員開發Agrin蛋白療法來加速因糖尿病或燒傷所造成的慢性傷口的皮膚組織愈合。
先進的成像技術顯示,sAgrin處理過的受傷人體皮膚組織所表達的生物標志物(青色),同時還能改善皮膚結構(綠色),皮膚細胞的細胞核用金色表示。
圖片來源:Dr Sayan Chakraborty, Institute of Molecular and Cell Biology (IMCB), A*STAR
每20個新加坡人中就有1人備受慢性傷口的困擾,慢性傷口愈合過程中的並發症在糖尿病或燒傷損傷患者中非常普遍,其也是導致患者截肢和其情緒下降的主要原因。在受傷期間,能幫助重建組織的細胞外基質(ECM)會失去一大部分,從而就會減緩傷口的愈合,因此,即使補充關鍵的ECM蛋白或許就能加速傷口的愈合。
這篇研究報告中,研究人員發現,及時誘導或外源性地補充Agrin或ECM蛋白或能促進受損傷的皮膚組織的加速愈合,利用人類和臨床前模型,研究者發現,對皮膚組織的物理性損傷或會增強Agrin的表達,Agrin能通過修複皮膚組織來保留受傷皮膚層的機械結構。此外研究人員還能輕松開發出Agrin的重組片段sAgrin,當作爲一種局部水凝膠應用于受損的皮膚時,其或能作爲一種生物添加劑材料來改善機體皮膚的愈合過程;這些研究發現或能幫助研究人員開發基于Agrin的生物支架,從而通過恢複受損的組織來加速皮膚組織的愈合。
研究者Sayan Chakraborty說道,在臨床前傷口愈合模型中,相比市場上的膠原蛋白凝膠而言,Agrin蛋白療法或能加速傷口的愈合,除了以更快的速度愈合傷口外,Agrin蛋白療法還保留了傷口的微環境,相比研究中使用的對照組而言,其或能驅動更好的修複機制;相關研究結果還有望幫助研究人員開發基于Agrin的傷口愈合生物材料,從而就能幫助治療慢性傷口的患者。
圖片來源:https://www.nature.com/articles/s41467-021-26717-7
最近來自多個實驗室的研究結果表明,Agrin在多種組織和器官的修複和再生過程中發揮著重要作用,相關研究或能爲再生醫學提供一種超越傳統慢性傷口療法的新方法,並有望改善患者的健康狀況;展望未來,研究人員還將在臨床前傷口愈合模型中擴大對sAgrin療法的檢測,從而改善本文研究結果的有效性,並開發出攜帶Agrin的生物打印支架來幫助修複損傷的組織。
綜上,本文研究結果表明,Agrin-MMP12通路或能整合廣泛的機械刺激,從而協調一種合格的皮膚傷口愈合生境。