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伤口加电愈合快

发布时间: 2019-03-27 14:41:36   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

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多年以来,科学家一直试图了解皮肤的修复机制,尤其对细胞移动现象,即正常皮肤细胞向伤口方向的自主运动特别感兴趣。这种移动是如此协调有序,因而被认为是伤口愈合的关键之一。引发这种细胞移动的重大生化反应自上世纪80年代以来便为生物学家所洞悉,可是整个过程的启动信号却一直没有被找到。究竟是什么样的力量把这些细胞引向伤口的呢?一旦弄清了这个问题,就等于掌握了整个伤口的修复过程。 

难以置信的发现

一个由科学家组成的国际研究小组已经发现,只要人为控制人体电流,通过给伤口增加一个适当的电场,就能改变细胞移动方向,引导修补伤口,令原本需要数十天才能痊愈的伤口可于几小时内愈合。说起伤口愈合的能量,每个伤口——从最微小的刮伤到危及生命的大伤口,都能产生一种帮助细胞修复损伤的电场。仅需通过改变皮肤表面的电场就可以加速伤口愈合,这是目前医学专家对病人伤口愈合所取得的突破性进展。事实上,这股电流不仅由伤口的受损细胞自生,而且正是它向那些具有修复功能的细胞指明了移动方向。

没有1843年那次难以置信的发现,今天就什么都不可能发生了。当时,在柏林一间改造成实验室的小屋里,科学家雷蒙正在为那个世纪的重大发现之一——电进行研究,实验对象是带电的鱼电鳐。他由此想到,如果人体也有同样的电流那会怎样?为了弄明白这个问题,这位年轻的科学家设计了一个实验:他把电极浸入导电液体,然后再放入自己的双手,他感觉确实有一股电流通过自己的皮肤。在进行实验的过程中,他惊喜地发现,通过手上伤口的电流和通过其他正常部位的电流有明显的区别,这表明伤口能产生微弱的电场。但这股特殊的电流到底是起什么作用的呢?雷蒙无从解释。在此后的一个半世纪里,皮肤伤口能够自己产生电流的事实逐渐淡出人们的视野,直到最近科学家精确测量出伤口部位的电流,并且弄明白了它是如何产生的。 

实验一波三折

目前,科学家已经可以控制这一趋电性的过程。趋电性是指细胞对电流做出反应时的运动情况。像出现在皮肤等部位的伤口会产生一个控制细胞的电场,因此细胞知道去什么地方治疗伤口。在实验室的实验中,研究小组用延时摄影技术目睹了伤口趋电性的全过程。

众所周知,皮肤的运作就好比电池,带正电荷的钾离子和带负电荷的氯离子于细胞膜内流动,形成人体电流。细胞膜不停地往细胞内外转运各种正、负离子,于是产生电势差。这种活动见于所有人体细胞。而当皮肤的细胞组织受到损伤时,伤口位置的“电池”便会被扰乱,好像“短路”一样,从而产生一股方向明确的电流。凭借直接植入人体和动物皮肤细胞样本中的微型电极,研究人员估测出电势差在每毫米42~l 00毫伏。这股电流仅出现在伤口边缘1~2毫米的范围之内。

那么,这股电流是否能够引导细胞呢?研究成员在培植的人体皮肤上切开了一个小伤口,接着还是借助电极,向皮肤样本施加一股与伤口愈合方向相反的电流。结果令所有在场的人感到惊愕:伤口不仅没有愈合,反而张得更开。如果改变电流的极性呢?实验证明,当施加的电流极性与其一致时,伤口愈合;反之则伤口张开。

当电势差介于每毫米100~200毫伏之间时,伤口愈合的速度最快。除此之外,研究人员还发现,将某些物质(譬如硝酸银)直接涂抹在皮肤上可以使离子的流量上升,从而增强电场的电压,加快愈合速度。反之,如果涂抹抑制离子流的物质(譬如利尿磺胺),那就会缩小伤口处电场的范围,妨碍伤口的愈合。这些惊人的发现,不仅在培植的细胞样本中得到了证实,而且在活体动物身上也得到了验证。

研究人员在初步实验中,曾以老鼠细胞种植如角膜等较大的组织,然后破坏部分组织。结果发现自然电流可影响两种分别负责提高和终止修补细胞流向的基因,如前者受压制,伤口愈合速度会减慢;如后者被阻碍,伤口则会加快痊愈。利用这个方法,专家成功地把老鼠细胞的伤口愈合速度加快了五成。 

研究意义深远

在伤口愈合这件事上并不是“人人平等”。某些伤口特别难治愈,尤其当它们出现在糖尿病患者身上时。另外,其他一些因素,譬如吸烟、肥胖、皮质激素治疗等,都会影响到伤口的愈合。同样,某些部位的伤口要比其他部位的更难愈合。譬如胸部和背部中央,以及关节部位。所以大家都期待能够找到一种方法,以控制那些对皮肤起到修复作用的细胞的运动。

围绕电场对哺乳动物伤口具有治疗作用的观点,在科学界一直存在着争议,然而,这次实验无论是体外研究还是活体研究,都带来了无可辩驳的事实。这项研究的出色,它不仅将伤口愈合研究引入了独特的视野,而且它的功绩还不止这些。人类有史以来第一次把生物学和非常规医学的某些有关电流治疗理论联系在一起。然而,这个生物修复过程不仅仅局限于皮肤,很多类似的细胞都能够在人体内移动,所以研究电流对细胞移动的影响非常有意义。我们知道一些免疫系统的细胞或者癌细胞,它们在体内能够长距离移动。数十年来,我们一直试图用某些化学物质出现吸引细胞的趋化性,向其所在部位移动来解释这一现象,而此次皮肤细胞趋电性的发现无疑令人喜出望外。