爱美之心,人皆有之。而对于瘢痕这样一种十分影响美观的东西,自然是不受人欢迎的。虽然长期以来人们想尽了各种办法,包括使用美容缝合、各种外用凝胶等等手段来抑制瘢痕的出现,但遗憾的是,到目前为止,人们依旧无法实现真正意义上的无瘢痕愈合,只能在一定程度上抑制瘢痕的大小。
近日,来自美国芝加哥大学的研究人员开创了一种全新的瘢痕修复方法,通过建立基于光诱导的水凝胶脉冲释放平台,在伤口出现后的特定时间内释放转化生长因子 -β(TGF-β)抑制剂,成功在小鼠和大型动物临床前模型中实现了无瘢痕伤口愈合。
该研究以 “A pulsatile release platform based on photo-induced imine-crosslinking hydrogel promotes scarless wound healing” 为题,发表在近期的 Nature Communication 杂志上。
对于这一研究结果,研究人员表示,“具有定时脉冲释放功能的 TGF-β 胶囊的问世,代表了人类向无瘢痕伤口修复的重大进步,这一研究结果对于组织工程和再生医学的发展也具有重要的作用”。
创伤出现以后,创伤部位首先会形成肉芽组织。肉芽组织一方面会释放免疫细胞、白细胞、巨噬细胞等,杀死细菌、吞噬破碎的细胞,另一方面,会形成新的血管,恢复局部的营养供应。
随后肉芽组织内的成纤维细胞,会产生大量的胶原纤维,像针线一样,把伤口黏合起来。随着时间的推演,炎症越来越轻、以至消失,新形成的大部分毛细血管会闭塞,只留下一小部分人体必需的,转变成小动脉和小静脉;成纤维细胞的数目也会减少,但是它们产生的胶原纤维会越来越多。肉芽组织就这样逐渐成熟,变成了瘢痕组织。因此,创伤愈合的过程中,必然会出现瘢痕。
临床上,医生们也的确是这样做的。
首先是手术治疗,通过手术把多余的部分切除,或者磨削掉,然后再重新缝合,瘢痕就不会那么明显;其次是激光冷冻等物理手段,虽然原理不同,但本质与手术类似,都是通过物理手段去除多余的瘢痕组织。最后,就是药物治疗了。药物方面,大致有三类。一类是激素,皮质类固醇激素可以阻止胶原纤维合成、降解已经生成的胶原纤维,从而改善瘢痕组织的外观。一类是抗癌药物,比如秋水仙碱。
一切癌症都由细胞不受控增殖引起,相应的,所有抗癌药物都可以抑制细胞的增殖。研究表明,局部应用秋水仙碱,可以减少胶原纤维的生成。当然,抗癌药物毒副作用较大,使用时必须谨慎。还有一种,疗效较为确切、副作用也较少,就是硅凝胶。
临床实践表明,在伤口上运用硅凝胶膜,不仅能够加速伤口愈合,而且可以抑制纤维细胞的生长、抑制胶原纤维的合成与分泌,进而减少瘢痕组织内的胶原纤维,预防病理性瘢痕的出现;另一方面,硅凝胶膜有软化瘢痕的作用,促使病理性瘢痕向正常皮肤组织转化。
在本次研究中,为了让 TGF-β 可以再特定的时间、特定的空间释放,研究人员设计了一种全新的脉冲药物释放平台。
在测试了大量的材料后,研究人员发现,将 TGF-β 抗体密封在光交联聚乳酸 - 乙醇酸共聚物(PLGA)后,可以再伤口处形成稳定均匀的敷料,同时该胶囊具有时空特异性,可以在不同的时间段释放不同的因子。随后,研究人员利用小鼠、兔子和猪建立了伤口修复模型,并在这些模型中验证了载有 TGF-β 抑制剂的 PLGA 胶囊活性。
结果发现,无论是小鼠还是兔子和猪,这一新型组合均可以加速伤口的愈合,同时还会抑制伤口瘢痕组织的形成,不会产生多余的瘢痕组织。这一研究结果表明,新型光交联水凝胶脉冲平台,联合 TGF-β 抑制剂可以实现真正意义上的无疤痕伤口愈合,也再次证明了 TGF-β 是实现皮肤无瘢痕愈合的有效方法。