愛美之心，人皆有之。而對于瘢痕這樣一種十分影響美觀的東西，自然是不受人歡迎的。雖然長期以來人們想盡了各種辦法，包括使用美容縫合、各種外用凝膠等等手段來抑制瘢痕的出現(xiàn)，但遺憾的是，到目前為止，人們依舊無法實現(xiàn)真正意義上的無瘢痕愈合，只能在一定程度上抑制瘢痕的大小。（瘢痕是由于各種創(chuàng)傷后所引起的正常皮膚組織的外觀形態(tài)和組織病理學改變的統(tǒng)稱，它是人體創(chuàng)傷修復過程中的必然產(chǎn)物。）
近日，來自美國芝加哥大學的研究人員開創(chuàng)了一種全新的瘢痕修復方法，通過建立基于光誘導的水凝膠脈沖釋放平臺，在傷口出現(xiàn)后的特定時間內釋放轉化生長因子 -β（TGF-β）抑制劑，成功在小鼠和大型動物臨床前模型中實現(xiàn)了無瘢痕傷口愈合。
該研究以 “A pulsatile release platform based on photo-induced imine-crosslinking hydrogel promotes scarless wound healing” 為題，發(fā)表在近期的 Nature Communication 雜志上。來自芝加哥大學本?梅伊癌癥研究所的 Xiaoyang Wu 博士為本文的通訊作者，Jian Zhang 為本文的第一作者。
對于這一研究結果，研究人員表示，“具有定時脈沖釋放功能的 TGF-β 膠囊的問世，代表了人類向無瘢痕傷口修復的重大進步，這一研究結果對于組織工程和再生醫(yī)學的發(fā)展也具有重要的作用”。
“丑陋的”瘢痕，影響的不止是美觀
說起瘢痕，很多人想必不陌生。畢竟從小到大，我們總會在某次受傷或青春痘后發(fā)現(xiàn)它的存在。不過，對于大多數(shù)人來說，瘢痕給予他們的影響仍舊停留在美觀這一層面。然而實際上，瘢痕對于人類的影響遠不止于此。說到這里，我們就不得不了解一下瘢痕的形成機制。
創(chuàng)傷出現(xiàn)以后，創(chuàng)傷部位首先會形成肉芽組織。肉芽組織一方面會釋放免疫細胞、白細胞、巨噬細胞等，殺死細菌、吞噬破碎的細胞，另一方面，會形成新的血管，恢復局部的營養(yǎng)供應。隨后肉芽組織內的成纖維細胞，會產(chǎn)生大量的膠原纖維，像針線一樣，把傷口黏合起來。
隨著時間的推演，炎癥越來越輕、以至消失，新形成的大部分毛細血管會閉塞，只留下一小部分人體必需的，轉變成小動脈和小靜脈；成纖維細胞的數(shù)目也會減少，但是它們產(chǎn)生的膠原纖維會越來越多。肉芽組織就這樣逐漸成熟，變成了瘢痕組織。因此，創(chuàng)傷愈合的過程中，必然會出現(xiàn)瘢痕。
（來源：Pixabay）
但是，不同的愈合條件，結局大不相同。臨床上，把瘢痕分為兩類：一類是生理性瘢痕，一類是病理性瘢痕。前者通常無傷大雅，后者不僅摸樣丑陋，而且難對付得多。
一般來說，決定瘢痕嚴重程度的關鍵因素主要有兩點，一是傷口的感染情況，感染越嚴重，肉芽組織的清除任務也就越重；二是血液循環(huán)暢通性，受傷部位血液循環(huán)越好，組織養(yǎng)分越多，組織重建越順利。因此，對于生理性瘢痕，及時清潔傷口減少感染、恢復血液供應，可以在很大程度上改善瘢痕的外觀。
然而，病理性的疤痕則比較復雜。病理性瘢痕可以分為兩種。一種是增生性瘢痕，其特點是纖維過度增生。臨床上表現(xiàn)為潮紅充血、高低不平，嚴重突出皮膚表面，有時會出現(xiàn)灼痛和瘙癢等癥狀。另一種是瘢痕疙瘩。
目前人們普遍認為，瘢痕疙瘩實際上一種結締組織瘤，有一定的遺傳傾向。其典型特點是，不局限于傷口，可以從傷口向四周浸潤，常常奇癢難忍。同時，它不僅影響美觀，還會影響正常的組織功能，造成嚴重的心理負擔。
如何治療瘢痕？
顯然，瘢痕的出現(xiàn)對于人類美觀的影響是非常顯著的，尤其是那些長在臉上的。因此，每年都有無數(shù)人嘗試各種偏方試圖去除瘢痕，諸如生姜擦、檸檬水洗、蜂蜜熱敷等等各種奇葩手段屢見不鮮。
當然，上述方案對于消除瘢痕組織幾乎沒有意義。事實上，無論是纖維過度增生，還是結締組織瘤，其本質都是細胞的過度增殖，新生成的組織超出了人體的正常需求。因此，理論上，去除瘢痕只需去除多余部分即可。
臨床上，醫(yī)生們也的確是這樣做的。首先是手術治療，通過手術把多余的部分切除，或者磨削掉，然后再重新縫合，瘢痕就不會那么明顯；其次是激光冷凍等物理手段，雖然原理不同，但本質與手術類似，都是通過物理手段去除多余的瘢痕組織。
（來源：Pixabay）
最后，就是藥物治療了。藥物方面，大致有三類。
一類是激素，皮質類固醇激素可以阻止膠原纖維合成、降解已經(jīng)生成的膠原纖維，從而改善瘢痕組織的外觀。
一類是抗癌藥物，比如秋水仙堿。一切癌癥都由細胞不受控增殖引起，相應的，所有抗癌藥物都可以抑制細胞的增殖。研究表明，局部應用秋水仙堿，可以減少膠原纖維的生成。當然，抗癌藥物毒副作用較大，使用時必須謹慎。
還有一種，療效較為確切、副作用也較少，就是硅凝膠。臨床實踐表明，在傷口上運用硅凝膠膜，不僅能夠加速傷口愈合，而且可以抑制纖維細胞的生長、抑制膠原纖維的合成與分泌，進而減少瘢痕組織內的膠原纖維，預防病理性瘢痕的出現(xiàn)；另一方面，硅凝膠膜有軟化瘢痕的作用，促使病理性瘢痕向正常皮膚組織轉化。
雖然上述手段目前在臨床上都顯示出了一定的治療瘢痕的作用，但是在實踐過程中，它們依舊無法完全消除瘢痕或預防瘢痕的生成，只能緩解瘢痕的大小。
實現(xiàn)傷口無瘢痕愈合
皮膚傷口愈合是一個動態(tài)的，相互作用的過程，涉及轉化生長因子（TGF）、細胞外基質（ECM）的協(xié)作努力。其中，轉化生長因子 β（TGFβ）在傷口愈合的過程中發(fā)揮著重要功能，包括調控表皮和真皮細胞的增殖分化、調節(jié)組織再生的平衡。目前，TGFβ 已被公認為皮膚創(chuàng)傷修復的關鍵調節(jié)劑，在傷口愈合的不同階段發(fā)揮著多種作用。
此前的研究表明，TGFβ 信號轉導失調與病理性皮膚瘢痕形成密切相關。在體內外，肥厚性瘢痕中 TGFβ1 和 2 的表達以及信號轉導均被上調。同時，異常增生瘢痕組織中，TGFβ 受體也會出現(xiàn)異常上調，而愈合正常的皮膚傷口中，這一受體的表達會相應下降。所以，TGFβ 相關通路已被認為是治療皮膚異常瘢痕形成的非常有前途的靶點。
圖 | 工程 PLGA 微膠囊，可以通過光誘導整合到皮膚傷口（來源：Nature Communication）
不過，雖然 TGFβ 是一個非常有潛力的瘢痕異常治療靶點，但是由于其涉及皮膚正常愈合的各個階段，一旦使用不當容易導致傷口不愈，造成更為嚴重的后果。同時，TGFβ 除了參與皮膚愈合，在體內其他組織中也發(fā)揮著重要作用，因此全身抑制同樣會產(chǎn)生嚴重的副作用。
此前也有學者發(fā)現(xiàn)，在傷口愈合早期，抑制 TGFβ 的功能極易誘發(fā)傷口不愈合，同時也不會改善瘢痕的形成，而在受傷后 6-13 天內，傷口愈合緩解階段進行治療，則可以顯著改善皮膚瘢痕形成。
在本次研究中，為了讓 TGFβ 可以再特定的時間、特定的空間釋放，研究人員設計了一種全新的脈沖藥物釋放平臺。在測試了大量的材料后，研究人員發(fā)現(xiàn)，將 TGFβ 抗體密封在光交聯(lián)聚乳酸 - 乙醇酸共聚物（PLGA）后，可以再傷口處形成穩(wěn)定均勻的敷料，同時該膠囊具有時空特異性，可以在不同的時間段釋放不同的因子。
隨后，研究人員利用小鼠、兔子和豬建立了傷口修復模型，并在這些模型中驗證了載有 TGFβ 抑制劑的 PLGA 膠囊活性。結果發(fā)現(xiàn)，無論是小鼠還是兔子和豬，這一新型組合均可以加速傷口的愈合，同時還會抑制傷口瘢痕組織的形成，不會產(chǎn)生多余的瘢痕組織。
這一研究結果表明，新型光交聯(lián)水凝膠脈沖平臺，聯(lián)合 TGFβ 抑制劑可以實現(xiàn)真正意義上的無疤痕傷口愈合，也再次證明了 TGFβ 是實現(xiàn)皮膚無瘢痕愈合的有效方法。
參考資料：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21964-0
https://www.reddit.com/r/science/comments/m5jq0n/scarless_wound_healing_scientists_develop_a_wound/
