「它」讓老人皮膚再生能力勝年輕人,未來還有望讓傷口全無疤!

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一直以來,人們都有這樣一個觀念:隨著年齡的增長,人體組織的功能會不可避免的下降。不過,最近,來自賓洲大學的Thomas Leung博士團隊的一個新發現,卻顛覆了這方面的認知。他們的研究發現,老年人的皮膚再生能力反而比年輕人更好,而且所留的疤痕更少!

其實,皮膚科和整形外科醫生早就察覺,老年人傷口癒合後,形成的疤痕往往比年輕人的更薄,更不容易留疤。這個違反我們直覺的現像,一直令科學家感到困惑,因為這可能表明,老年人皮膚再生的能力比年輕人好。

這個現象引起了Thomas Leung博士的好奇心,他決定深入研究這個問題,解除人們的困惑,成果發表在最新一期的學術期刊《Cell Report》上。

傷口是怎麼修復的?

我們先來了解一下生物體傷口修復的過程,傷口修復涉及到兩個生物學過程的協同作用:疤痕形成和組織再生。

疤痕就是在傷口部位形成的纖維組織,起著屏障的作用,可以保護傷口。疤痕沒有正常組織的功能,沒有毛孔、皮脂腺等,缺乏彈性,而且影響美觀。組織再生則是重新形成正常的組織,不會留下疤痕。

在較輕傷口癒合後,纖維組織會被再生的正常組織所取代,疤痕會消失。但是,如果損傷較大,或組織反覆損傷,傷口癒合過程可能不完整,導致疤痕沉積。我們受傷或動手術留下的傷疤,以及一些病理性疤痕,都是纖維組織過度沉積造成的。

為何老年人不留疤?關鍵在血液

那麼,為什麼老年人傷口癒合所留的疤痕反而會更少,更能形成完整的皮膚呢? 團隊首先在小鼠中證實,相比年輕的小鼠,年老小鼠皮膚傷口的組織再生速度更快,而且幾乎不會留下疤痕,年輕小鼠則留下了明顯的疤痕。

過往的研究指出,年老小鼠接觸年輕小鼠的血液後,身體一些器官的幹細胞功能會提升,這說明血液中可能存在一些因子,能調節幹細胞功能。Leung猜想,小鼠的血液中,可能存在著這樣的因子,調控著皮膚組織的再生。

順著這個思路,他們將年老小鼠和年輕小鼠進行了換血,然後進行皮膚穿刺實驗。果然,年老小鼠的傷口處也出現了明顯的疤痕,這說明,答案就藏在血液中!

細胞因子SDF1

團隊比較了老少兩組基因表達譜的差異,以及基因表達產物在血液中的差別,鎖定了由皮膚角化細胞分泌的細胞因子SDF1。

SDF1之前就被發現能調節組織再生,年輕小鼠比年老小鼠的SDF1表達量更高,這可能暗示年老的小鼠能抑制SDF1的表達,抑制疤痕形成。而在年輕的小鼠中,SDF1可能起到了促進疤痕形成的作用。

隨後的實驗也證明了這一點。在年輕小鼠中敲除SDF1,小鼠的傷口處的組織再生能力明顯提高,而且幾乎沒有留下疤痕,和年老小鼠一樣。看來就是SDF1,在年輕小鼠中促進疤痕形成,抑制皮膚組織再生。

研究者們還發現了老年小鼠抑制SDF1的原因:隨著年紀的增加,小鼠會表達的另一種蛋白EZH2,這EZH2蛋白會關閉SDF1基因的表達,阻止SDF1發揮作用。

那這個原因是否適用於人體呢?答案是可以。團隊證明,年輕人皮膚受傷後,會觸發SDF1的表達。而在老年人中,EZH2的表達會升高,進而抑制SDF1的表達。

「有違常理」的結論

為什麼老年人的組織再生能力更強,而年輕人的組織再生能力反而更弱呢?很明顯,透過組織再生修復的傷口,功能更加完整,比形成疤痕更好。年輕人的恢復能力反而不如老年人,這有點違背常識。

答案的關鍵,就在於修復速度!因為等到組織再生完成,要再分化出各個類型的細胞,重建各種組織結構,等到這些全部完成,需要一月左右。受傷在自然界是非常危險的,如果不能及時止住傷口,很可能會引發感染,且對行動造成影響,不利於生存。而疤痕形成只需要數天時間,從進化角度看是有利的。

不過,對於現代人類來說,留下疤痕不是一件好事。病理性疤痕以及其他方式如燒傷、受傷留下的疤痕會影響美觀,並且會有功能障礙,給人們的生活帶來不便。

因此,這項研究可以對預防疤痕的形成,以及解決整形手術中留下的疤痕有很大的幫助。Leung博士表示,這項研究的成果可能很快就能用於臨床,市場上已經存在SDF1的抑製劑,原本是用於活化身體內的幹細胞進行治療的。未來有望將這種藥物,用於預防人類的疤痕形成。

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文/林以璿 圖/許嘉真