分论坛6 | Louis LAMY:“瘢痕”形成过程中的膜受体研究

时间:2019-07-28 来源: 国内新闻

  7月3-4日,由广东省品学会主办,中国美妆网承办,广东省科学技术协会指导,并得到广州市白云区人民政府特别支持,为期2天的“2019(第三届)中国化妆品国际高峰论坛暨2019中国美妆供应链展(简称iPDM展)”,在广州白云国际会议中心火热上演。政产学研群英荟萃,“高”处相逢,第三次携手共盟发展,用有趣、有思想的前沿探索,再攀化妆品产业高峰。

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  以下为法国黛法汉Dewavrin化妆品集团首席创新官Louis LAMY的精彩内容分享:

  如果皮肤受伤之后会有什么样的反应?首先,皮肤会设法止血,这时候血小板以及各纤维细胞开始向伤口集合,集合的时候,会有各种内皮细胞、角质型增生细胞大量转移到伤口区域附近。

  其次,免疫系统细胞开始聚集在伤口附近,开始对外来的病毒、有害物质进行消除。第三是细胞增生,可以看到成纤维细胞增生并且转为基层纤维细胞,一些表皮细胞开始进入到皮肤内部,进行新的血管的形成。最后我们会对皮肤表面进行一个整理、重生,在这个情况下,我们的这些基层纤维会重新消失,并且新的血液系统会建立起来。

  所以,我们通过这四个图片可以比较容易地看到我刚刚所说的四个过程:一开始在伤口处形成血栓,由各种纤维和血小板组成。随后,肉芽纤维在血栓底部形成,并且开始形成疤痕的基本形式。最后,整个细胞内部要进行重新整理,并且肉芽纤维消失掉,在表面留下的痕迹就是最终的疤痕。

  这一页解释的是成纤维细胞和基层纤维细胞的互相转换关系。成纤维细胞储存于体液当中,会转移到伤口附近,并且转化为基层纤维细胞,基层纤维细胞的整个结构相对来说更加立体和强壮,通过SMA肌肉纤维,可以提供一定的力量,能够比较容易堵住伤口,伤口愈合之后,基层纤维细胞会被吞噬细胞消化掉。

  所以,在整个伤口愈合过程中,细胞一方面要向伤口中央转移,一方面又要进行增生。现在的问题就在于转移和增生是同时进行的还是某一项优先于另外一项进行。

  所以,为了搞清楚增生和转移谁前谁后的问题,我们去研究细胞对于机械外力的反应力,由于机械外力会影响到细胞核,细胞核的基因表达会改变,通过最近几年的科研文献可知,这种改变会使细胞之间的化学链断裂,使得细胞更容易转移。所以当肉芽形成时,会对细胞形成压强,使细胞内部发生变化,链接减少,并且发生转移,所以增生要优先于转移。

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  刚刚我们感觉到外界的机械外力的变化使得细胞可以进行转移,但是到底具体来说怎么去研究的呢?我们设法了解到细胞是怎么对应机械外力的变化的,我们研究细胞膜上的各种抗体,其中对一个蛋白抗体非常感兴趣,G蛋白本身是细胞信息传达的重要因素,许多医药都是通过对G蛋白抗体的转化来影响整个细胞对外界的变化的。

  但目前来说,我们并没有任何一个文献涉及到G蛋白抗体对于角质增生细胞这一特殊细胞与机械外力相关的文献。

  所以我们决定去研究G蛋白抗体和角质增生细胞之间的作用以及对机械外力的影响。通过三步进行研究:首先,研究外部的压强变化对于角质增生细胞的影响。第二步,搞清楚外界对角质增生细胞的影响是通过哪个重要的环节起作用的。第三步,我们要研究这个重要的环节是如何对角质增生细胞的外界变化、增生、黏结以及转移产生作用的。

  为了研究不同外界压强对于细胞的作用,我们建了三个培养基,其中培养基表面的强度分别设定为一个软的培养基、一个中强度的培养基和一个硬的培养基。

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  我们把细胞在玻璃上放了三种不同的培养基,并进行对照试验,中间的曲线横轴是时间,竖轴是数量,可以看到,对于一个表面比较硬的培养基和中等样的培养基,细胞都会进行增生,但是对于表面比较软的培养基,细胞几乎不会进行任何增生。我们用了颜色标记不同细胞的基因表达就能发现,培养基的强度变化、软硬变化对细胞的基因表达都会产生影响。

  考虑到基因的表达在不同的培养基硬度的情况下会有不同,我们研究了1393个不同的基因在不同硬度的培养基下的表达趋势。可以看到,在比较软的情况下,基因表达比较强烈的都是一个细胞分裂的基因,而如果是强度比较硬的,基因更多表达的是属于细胞增生类的基因。

  右上角的图,首先我们去研究不同的硬度变化对细胞代际的传递是否有影响,无论是比较硬的表面还是比较软的表面,每一代细胞的后代数量几乎是不变的,所以,细胞软硬程度对于细胞代际不会有太多的影响。

  从左上角的图可以看到,虽然它对代际的传接不会产生太大的影响,但是对基因的表达会产生很大的影响。可以看到,在不同的培养基上,在比较弱的环境下,分化表达比较强烈,在比较硬的环境下,增生表达比较强烈。

  通过这些研究,我们可以确认,弱压强时,细胞倾向于分化。强压强时,细胞倾向于增生。且细胞的分化增生能力可立即进行对外界环境的适应。那么,到底是哪些重要的因素导致细胞对外界环境有这样的反应呢?我们研究了细胞表面的六个蛋白质,包括GPRC5A、SPTBN2、ASIC1、PSG1、HLNC et ATF3,今天只说GPRC5A,另外五个还在保密阶段。

  通过左边这五个图,在比较硬的环境下,可以看到在24小时之后,GPRC5A的表达数量要远远小于在另外五个环境下的表达。GPRC5A是G5蛋白质细胞在皮肤表面的接收器,我们把这个蛋白质进行软化,发现它只是出现在伤口愈合的接触处,在其他地方几乎是找不到的。所以我们能看到,GPRC5A更多的时间是在分化地区形成的比较多,而在增生地区很少能见到它。

  我们使用了RNA的方法和病毒的方法,让某些细胞的GPRC5A无法进行表达,我们把这种无法表达的GPRC5A细胞标志为粉红色和红色,右边两个图横轴是时间,竖轴是数量,我们发现在GPRC5A无法表达的情况下,细胞增生会加剧,比正常细胞更容易增生。

  中间这个图和上一个图是一样的,关于细胞的数量,如果GPRC5A无法表达,它的增生会变得强烈。从右边的五个表格中可以看到,当GPRC5A无法被表达,细胞的转移就会受到阻碍,在正常的细胞中,22小时之后,原先的细胞会都转移到别的地方去,但是在不正常细胞中,仍然会有一部分留在原位。

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  所以说GPRC5A不仅对增生有抑制作用,而且对转移有促进作用。所以说在这个图中能看到GPRC5A的表达与否对于其余几个基因的包括增生还是转移的基因表达也是有作用的。

  结论:我们通过研究发现,G蛋白在细胞表面上的接受体GPRC5A在皮肤结痂过程中起到了重要的作用,这个重要作用受到外界压强影响,如果这个蛋白无法被合适地表达,就会使得细胞倾向于留在原地并且进行强烈的增生,如果能够比较良好地表达,会使得角质增生细胞进行转移然后前往它所需要的地方。

  当然,这个细胞是伤口结疤过程中重要的参与者,但并不是唯一的参与者,我们同时在研究另外五个蛋白质在皮肤结痂过程中的作用,希望在下一次的报告中可以呈现给大家。

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