發布時間：2024-01-18 瀏覽量：0
皮膚作為人體的第一道生理防線和最大的器官，時刻參與著機體的功能活動，維持著機體和自然環境的對立統一，它具備著近乎完美的生理保護功能：屏障、吸收、感覺、體溫調節、代謝、免疫等多種生理功能。在維護機體的健康方面，起到十分重要的作用。
在我們的日常生活中，皮膚可能會因傷口、組織切割或斷裂以及燒傷而受損，也會因為時間的流逝不再年輕，而這個進程又可能會因環境污染、暴露于紫外線輻射、飲酒、吸煙和營養不良等原因而加速。
皮膚損傷的修護是一個非常復雜、由多種因素共同參與的過程，需要經過皮膚細胞嚴密的編排、整合及分化、遷移、增殖和凋亡過程，才能實現皮膚多層結構的再生。
近年來，隨著組織工程學的飛速發展，發現間充質干細胞 (mesenchymal stem cells，MSCs)是構建全層皮膚的理想種子細胞，在皮膚創傷以及幫助其年輕態的方面展現了良好的前景 。
干細胞—皮膚“健康”守護者
創傷修護
通常，皮膚傷口愈合包括四個重疊的階段：止血、炎癥、增生和成熟。而間充質干細胞在傷口愈合過程的各個階段都有幫助。
間充質干細胞在皮膚問題修護中的應用可以促進傷口愈合和減少疤痕。最近的研究表明MSC-CM、細胞外基質(ECM)、外泌體、富血小板血漿(PRP)和細胞因子可改善修護多種組織類型的損傷。
△MSCs在皮膚再生和年輕化中的愈合機制示意圖
2021年國外實驗室從兩只4個月大的雄性豬的骨盆中抽取骨髓組織，將培養的MSCs懸浮，皮內注射到每只豬背部皮膚的20個點。第28天對創面進行宏觀觀察，并于當日取創面染色。
對照組創面的宏觀外觀在創面制作28天后進行檢查。在30倍的皮膚鏡圖像中，PBS組結皮仍然存在，上皮僅向創面中心發展相比之下，MSCs創面已經愈合得很好，上皮幾乎完全。
△豬急性皮膚創傷28天愈合示意圖
28天MSCs治療的傷口愈合良好，僅可見非常細的疤痕。組織學上，膠原結構較厚，創面出現彈性纖維。組織形態學分析表明，MSCs治療的傷口評分高于對照組。在MSCs處理的傷口中，成纖維細胞明顯大于對照組。
△豬急性皮膚創傷彈性范吉森染色示意圖
創面組織圖像采用彈性范吉森染色。膠原纖維呈紅色，彈性纖維呈深紫色。
a.PBS對照組膠原纖維細且無方向性。
b.MSCs組膠原結構取向良好。
c.a放大圖虛線的右側是傷口的面積。在對照組中，我們幾乎沒有觀察到彈力纖維。
d.b放大圖。虛線的右側是傷口的面積。在MSCs組中，傷口部位有明顯的彈性纖維。
這些結果表明，MSCs移植使傷口幾乎完全愈合，可能表明再生到正常皮膚。
燒傷修護：
燒傷是世界范圍內最主要的傷害之一。恢復取決于燒傷的嚴重程度，其次從表面燒傷和最小疤痕中恢復需要數周時間。嚴重的燒傷損傷包括三度燒傷(3)和全層皮膚損傷。血管生成對于嚴重燒傷愈合所需的血液供應至關重要。
一些研究報道了間充質干細胞有助于燒傷的愈合。間充質干細胞增加傷口愈合和血管生成，并減少疤痕。
2015年JinjinZhang實驗室取體重為200±5g的雄性SD大鼠建立燒傷模型，隨機分為對照組和MSCs移植組，移植組大鼠燒傷后24H皮下注射MSCs比較7d、14d、21d、28d創面愈合率及創面愈合時間，采用方差分析進行統計學分析。
△鼠皮膚燒傷病理染色示意圖
組織病理學檢查證實模型為III級燒傷，兩組燙傷后14天均出現肉芽組織對照組新生肉芽組織較少與對照組相比，移植組毛細血管和成纖維細胞數量明顯增加，形成的肉芽組織更豐富。
燒傷后28天，移植組皮膚各層新生毛細血管豐富，結構清晰，而對照組皮膚各層模糊，新生血管充血較多。組織病理學檢查結果表明，MSCs能促進燒傷創面肉芽組織生長。
干細胞—捍衛皮膚年輕態
隨著年齡的增長，皮膚自然失去膠原蛋白含量，彈性纖維紊亂。
衰老的皮膚顯示出氧化活性的增加，并且基質金屬蛋白酶的產生增加，這通常與基質降解有關，隨著社會經濟水平的上升，我們對于保持皮膚年輕態需求也在不斷上升。
AD-MSCs有再上皮化和皮膚再生所需的幾種生長因子的分泌能力，在保持肌膚年輕態的過程中備受關注。
近年來，注射從抽脂術中提取的脂肪中擴增的AD-MSCs后，衰老面部皮膚的組織學和結構發生了變化。AD-MSCs處理導致真皮淺層彈性纖維增加，膠原蛋白和網狀纖維網絡發生改變，排列更加整齊。
隨后，AD-MSCs被觀察到可以誘導光老化皮膚的太陽彈性完全再生。AD-MSCs的移植導致皮膚彈性基質成分的完全再生，真皮深層的彈性異常彈性蛋白沉積被降解并被典型的聚合彈性纖維網絡所取代。
應用后皮膚皺紋減少，促進表皮細胞增殖。巨噬細胞浸潤和活性氧(ROS)的產生減少，從而抑制了MMP的激活和膠原降解。體外分析顯示成纖維細胞活性增加，對UVB誘導的衰老具有保護作用。
未來展望
中國科學院周琪院士說：“干細胞的價值在于它的科學本質，干細胞它可以自己不斷地復制自己，并向各種組織器官分化。這種特性決定它有這種潛質，可以替代、修復那些缺損的器官，甚至是延緩我們的衰老，增強我們的健康。”
一系列的研究表明，間充質干細胞在皮膚修護中的潛力。例如，對間充質干細胞的研究表明其在愈合，特別是由于巨噬細胞激活免疫功能的改善細胞因子的產生。此外，間充質干細胞已被證明可以改善皮膚狀況通過改善抗氧化活性，促進細胞增殖，并改善整體皮膚形態。
總結目前的臨床研究：
1：間充質干細胞具有愈合能力可用于受損和老化的皮膚。
2：間充質干細胞增加細胞增殖和新生血管，并減少皮膚損傷病變的炎癥。
3：間充質干細胞產生膠原蛋白和彈性纖維，抑制金屬蛋白酶的激活，并促進對紫外線輻射誘導的衰老的保護。
盡管這項技術相對較新，在干細胞研究過程中顯示出巨大的潛力，也期待著干細胞方面科研的早日成熟，去造福更多有需要的朋友。
【注】文章內容旨在科普細胞知識，進行學術交流分享，了解行業前沿發展動態，不構成任何應用建議。
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