皮肤纤维母细胞位于皮肤的真皮层,它们负责生成结缔组织并帮助皮肤恢复受损。这些细胞利用细胞器,特别是粗糙内质网,生成和维持将不同细胞层连结的结缔组织。此外,皮肤纤维母细胞还产生诸如层粘连蛋白和纤维连接蛋白的蛋白分子,这些组成了细胞外基质。透过在真皮和表皮之间创造细胞外基质,纤维母细胞使表皮的上皮细胞能够有效地附着并连接,也因此能够形成皮肤的最外层。
纤维母细胞在皮肤中的作用不仅关乎结构,更关乎功能的协调及修复。
皮肤纤维母细胞源自身体中的间充质干细胞。与角膜纤维母细胞一样,皮肤纤维母细胞的增殖可以通过纤维母细胞生长因子(FGF)来刺激。这些细胞似乎并未完全分化或专门化。根据BioMed Central的研究,这些细胞缺乏最具特征的标记,这表明它们可以进一步分化。受伤后,皮肤纤维母细胞能转变为平滑肌特征的肌纤维母细胞,这一转变是透过改变其肌动蛋白基因表达来实现的。
当皮肤纤维母细胞表达肌动蛋白时,这些细胞可以缓慢地收缩,这对创伤愈合及纤维化至关重要。
与其他纤维母细胞类型不同,皮肤纤维母细胞不太可能转变为其他细胞类型。即便是在相同浓度的生长因子环境下,皮肤纤维母细胞的行为也显示出与其他纤维母细胞的显著差异,这表明它们对相同刺激的反应有显著不同。
皮肤纤维母细胞的增殖需求高于其他类型的纤维母细胞,这使得它们在体内外环境中显示出更少的复制能力。
由于皮肤纤维母细胞在创伤愈合过程中发挥重要作用,研究者正在努力生成成熟的皮肤纤维母细胞,以修复二度和三度烧伤。三级烧伤会完全摧毁皮肤的真皮层,且该处的所有纤维母细胞也会死去,这会使得伤口无法再生细胞外基质,从而使表皮皮肤细胞无法在上面增殖。为此,科学家们透过将间充质干细胞从其他部位分化后注射到伤口处,有可能恢复烧伤区域的皮肤纤维母细胞。
受伤的真皮层透过招募和增殖纤维母细胞来修复,这些细胞负责生成细胞外基质和促进角质形成细胞生长的因子。
皮肤纤维母细胞也在研究实验室内用来培养通常在体外存活率低的细胞。例如,纤维母细胞被用来提高人类干细胞的存活率,这些干细胞容易发生细胞凋亡。此外,尽管皮肤纤维母细胞的可塑性较其他纤维母细胞类型低,研究人员仍可将这些细胞转变为诱导多能干细胞。
利用纤维母细胞在干细胞治疗自体免疫疾病上展示了其潜力,这为未来的临床应用指明了方向。
皮肤纤维母细胞不仅在皮肤的结构上扮演着关键角色,还影响着创伤愈合的效率及效果。这些细胞在相同的刺激下却表现出截然不同的反应,令人好奇背后的生物学机制。而这亦让我们思考未来的医疗与干细胞技术,如何更进一步运用这些细胞的特性来改善人类的健康与生活品质?