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研究人员揭示了小鼠蛋白质折叠基因的新伤口愈合作用

2018-12-10 15:19:35 • 来源：

马里兰州贝塞斯达， 2016年10月27日，星期四 - 美国国立卫生研究院的研究人员已经确定了一种名为热休克蛋白60(Hsp60)的基因的新作用，发现它在组织再生和伤口愈合中至关重要。该研究发现，含有Hsp60的凝胶的局部治疗显着加速了糖尿病小鼠模型中的伤口闭合。

研究人员揭示了小鼠蛋白质折叠基因的新伤口愈合作用

该研究还描述了其起作用的机制，发现Hsp60蛋白在损伤部位释放，表明伤口愈合开始。国家人类基因组研究所(NHGRI)，国家眼科研究所(NEI)及其同事的研究人员报告的研究结果可能有助于开发有效的治疗方法，以加速糖尿病患者的伤口闭合，以及正常伤口愈合和疤痕减少。

“这项研究提出了一个众所周知的基因的不同寻常的作用，”NHGRI发育基因组学部负责人，该研究的资深作者Shawn Burgess博士说，该研究于今天在线发表于npj Regenerative Medicine期刊。“这种基因存在于从细菌到人类的每一种生物体中。我们已经证明，在脊椎动物中，它对免疫力具有惊人的作用，这对于伤口愈合至关重要。”

已知Hsp60基因的蛋白质产物主要是因为它们在确保其他蛋白质正确折叠中的作用。据报道，Hsp60蛋白也可作为信号分子，诱导对切割细菌感染的炎症反应。

“一个主要问题是糖尿病会抑制伤口愈合，”伯吉斯博士说。“患者常常会出现永不愈合的足部溃疡。”

事实上，大约15%的糖尿病患者会发生足部溃疡，通常位于足底。溃疡由多种因素组成，例如脚部感觉减弱，血液循环不良和皮肤刺激。足部溃疡可能很严重，可能导致住院甚至截肢。糖尿病是美国非创伤性下肢截肢的主要原因。

研究人员希望，更深入地了解伤口愈合的遗传因素，有朝一日可以为这种疾病提供更好的治疗方法，从而更好地了解组织的再生方式。

根据之前的研究结果，Hsp60蛋白是炎症反应所必需的，研究人员假设该分子也可能参与了生物体的再生能力。

使用斑马鱼 - 这项工作的理想模型，因为鱼可以再生许多组织，包括鳍 - 研究人员使用定向诱变，对基因的DNA序列进行特定和有意的改变，从基因组中“敲除” Hsp60。突变鱼似乎正常发育，但当研究人员通过伤害听觉或切断尾鳍的细胞来伤害它们时，鱼分别无法再生它们的细胞和鳍。

研究人员使用荧光标记的白细胞(在正常情况下作为炎症反应的一部分聚集到损伤部位的免疫细胞)证明，没有Hsp60基因，损伤部位的白细胞数量显着减少。这表明Hsp60蛋白以某种方式作为诱导炎症的引诱剂，炎症是伤口愈合的必要组成部分。

“当我们将Hsp60直接注射到损伤部位时，伤口周围的组织开始更快地再生，”Burgess博士说。“那时我们真的很兴奋。”

然而，该研究中最引人注目的发现是，实际上将Hsp60蛋白的局部治疗应用于糖尿病小鼠的穿刺伤口仅在21天后刺激完全愈合。没有治疗的小鼠在相同的时间范围内没有显示出改善。

虽然有希望，但这一发现仅在小鼠中显示，尚未在人体中进行测试。

“我们希望Hsp60的局部治疗在人体中的作用方式相同，”Burgess博士说。“我们相信它会，但需要做更多的工作。我们也想知道它是否有助于任何伤口愈合，而不仅仅是糖尿病患者所遭受的伤口。它会减少疤痕并提高愈合速度吗?”

这项工作为未来的研究开辟了许多途径。伯吉斯博士的研究小组正在研究其他一些热休克蛋白，看看它们是否也参与伤口愈合。

这项研究揭示了治疗发展的潜力，但也突出了基础科学研究的价值。伤口愈合和组织再生中细胞信号传导的基本原理仍然知之甚少，基础科学研究有助于澄清这一复杂过程的许多重要方面。

“当我们更好地了解生物学时，我们可以更容易地将它应用于人类治疗，”Burgess博士说。

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