《科學》突破：傷口癒合不長疤

幾乎每個人身上都有或大或小的傷疤。為什麼我們的皮膚在破損或經歷手術後，會長疤呢？近日，美國史丹福大學的一支研究團隊在《科學》上發表相關論文，科學家們揭示了皮膚形成傷疤的分子機制，並且針對這一機制，找到一款已經被美國FDA批準的藥物。通過小鼠實驗證明，這種藥物具有讓傷口恢復正常的驚人效果。

研究團隊的負責人之一Michael T. Longaker教授是一位整形外科醫生。1987年，當他還在科室輪轉時，曾跟隨被稱為「胎兒外科先驅」的Michael Harrison醫生。胎兒外科是對胎兒施加手術，在出生前修復胎兒的某些缺陷。導師留給Longaker博士的一個課題是，為什麼胎兒皮膚上的傷口能不留傷疤地癒合，而兒童和成人的皮膚卻做不到。

「這個問題我想了一年，後來變成四年，再後來就變成了幾十年。」Longaker教授說道， 「自那以後，我的研究擴展到許多其他領域，但我始終想要搞清楚，傷疤是怎麼形成的。」現在，Longaker教授終於有了答案。

研究人員介紹，疤的形成是由於纖維化組織的生長速度快於正常皮膚，因而可以快速封閉傷口。如果癒合得很慢，就有感染或流血致死的危險。但這種快速「焊接」的代價是損害了皮膚的形態和功能。

有人嫌傷疤不好看，但傷疤帶來的還不只是美容問題。與正常的皮膚組織不同，疤痕組織沒有毛囊，也沒有汗腺，因此難以適應變化的外界溫度。而且，疤痕組織缺乏皮膚正常的韌性和強度，有的人可能因為傷疤而無法彎曲手肘或膝蓋，難以閉合眼睛或張開嘴巴。

而所謂的「祛疤」還存在一個皮膚再生的難題，即如果不能促進毛囊、腺體等附件的再生，恢復組織的機械強度和結構，也就不能算真正的成功。

這支研究團隊的負責人注意到，皮膚修復過程中，機械張力對於疤痕形成至關重要。「胎兒發育早期，皮膚傷口不會導致疤痕，胎兒的皮膚呈膠狀，實際上沒有所謂的『緊緻』可言。」Longaker教授舉例說，「在生命的另一端，比方說一個95歲的老人，由於常年曬太陽而皮膚鬆弛，那麼也會很少長疤，因為老人的皮膚缺少這種張力。」

在進一步探索為什麼皮膚張力會導致傷疤形成時，研究人員的注意力集中到了一個叫Engrailed-1（En1）的基因上。En1基因有助於產生一種蛋白，這種蛋白有時會出現在成纖維細胞中，而這些細胞是驅動疤痕形成的主要細胞。他們在一系列小鼠實驗中發現，一部分原本不表達En1的成纖維細胞，在疤痕形成過程中，卻開始表達En1。

隨後，他們設計了體外實驗，將不表達En1的小鼠成纖維細胞，分別放在三種機械力不同的實驗環境中培養，觀察它們的變化。結果顯示，成纖維細胞能夠感受到組織的力學變化，並導致En1基因激活。

當在小鼠實驗的手術傷口上施加張力時，研究人員也看到了類似的結果：表達En1的細胞數量增加，與此同時，小鼠形成了較厚的傷疤。

通過上述實驗，研究團隊確認了機械力變化可以使成纖維細胞激活En1，促進疤痕形成。那麼反過來，不讓En1被激活，或阻斷機械力信號的傳導，是不是可以防止傷疤形成？

順著這一思路，研究人員找到了一種藥物維替泊芬（verteporfin），該藥物已獲得美國FDA的批準，用於治療眼病。這種藥物分子通過抑制機械力信號轉導的關鍵因子，阻斷細胞中的機械應變信號。

在小鼠傷口癒合模型中，當研究人員在傷口上施加了維替泊芬後，用Longaker教授的話說，「結果令人震驚」，癒合的皮膚看起來完全正常！

「讓我們震驚的第一件事是，癒合的傷口長出了毛髮。」研究人員描述道， 「我們還能看到正常的腺體，而且，新長出的皮膚與未受傷的皮膚一樣強韌。」利用機器算法查看皮膚的微觀圖像則看到，在維替泊芬的幫助下再生的皮膚與正常皮膚之間沒有任何差異。

「這些結果令人興奮，因為我們證明了在治癒皮膚傷口時，我們能夠干預並阻止成纖維細胞感知機械力。」 另一位負責人Geoffrey Gurtner教授評論說， 「現在，我們要看看相同的方法是否可以防止其他形式的疤痕。」 他說，其他許多疾病，例如燒傷，肝纖維化，心臟病發作後心臟組織產生的瘢痕，或許也有可能用同樣的方法進行治療。

研究團隊表示，下一階段將在其他動物身上開展臨床前工作，如果獲得成功，則可以進行臨床試驗。我們期待聽到更多積極的消息。