《Science》子刊：牙齦幹細胞分泌物，促進傷口癒合

你有沒有注意到，當你不小心刮破牙齦流血後，你的牙齦癒合速度好像比皮膚傷口快得多……

你的感覺沒錯，科學家們發現，牙齦組織的自身修復速度是皮膚的兩倍，而且很少形成瘢痕，至於原因，可能是牙齦間充質幹細胞（gingival mesenchymal stem cells，GMSCs）的一種特性。

「我們曾經分不同路徑探索GMSCs，在這項新研究中我們發現了幾個不同途徑的交叉點，」賓夕法尼亞大學牙科醫學解剖學和細胞生物學教授，這篇《Science Translational Medicine》文章的通訊作者Songtao Shi博士說。「作為牙科醫生，我們都知道口腔癒合過程與其他部位不同，它比皮膚癒合速度快。在2009年，我們發現牙齦含有間充質幹細胞，這些細胞有很好的治療作用。隨後，我們逐漸發現間充質幹細胞釋放了大量蛋白質，我們問，牙齦間充質幹細胞是如何釋放這些物質的，它們對加速粘膜組織傷口癒合有效嗎？」

Xiaoxing Kou是賓夕凡尼亞牙科醫學的訪問學者，他是這篇文章的第一作者。Shi和Kou等人與北京大學的Yanheng Zhou、南加州大學的Xingtian Xu、費城兒童醫院的Claudio Giraudo和Maria L. Sanmillan，以及國立口腔與顱面研究所的Tao Cai合作完成了這項研究。

早期工作證明，間充質幹細胞通過胞外囊泡釋放信號分子發揮作用。為了比較牙齦和皮膚間充質幹細胞的區別，研究小組先從兩種細胞類型的胞外囊泡著手，隨後發現GMSCs的總體蛋白質含量更多，其中包括阻斷促炎症反應細胞因子的炎症-抑制IL-1RA（inflammation-dampening IL-1RA）。巧合的是，IL-1RA是一種已知的用於類風濕關節炎治療的生物製劑。

研究小組繼續尋找控制IL-1RA和其他細胞因子釋放的機理，發現Fas蛋白的嫌疑最大，它在GMSCs中的含量比在皮膚MSCs中高，Fas缺陷小鼠IL-1RA表達和分泌減少。

進一步研究發現，Fas與Fap-1和Cav-1形成的蛋白質複合體可以觸發小胞外囊泡的釋放。研究人員檢查傷口組織，發現傷口邊緣的GMSCs分泌IL-1RA，缺乏IL-1RA的小鼠牙齦傷口癒合時間增長。

相反，當他們將產自GMSCs的IL-1RA注入傷口後，傷口癒合速度大大加快。

研究人員確定了幫助間充質幹細胞快速修復傷口的細胞因子。這些發現可能對糖尿病患者具有特殊意義——糖尿病的主要併發症是傷口癒合延遲。

在這項研究中，研究人員發現相比正常小鼠，糖尿病小鼠的GMSCs不太善於分泌胞外囊泡，IL-1RA的分泌也因此減少。通過引入健康小鼠GMSCs分泌的IL-1RA，糖尿病小鼠的癒合速度得到改善。

「我們的目標是建立和使用以細胞或胞外囊泡為基礎的疾病治療方案，」Shi教授說。「由於這些細胞很容易從牙齦中獲得，非常適合臨床應用。我們想看看它們是否有助於減少疤痕形成、改善傷口癒合，甚至用於治療炎症和自身免疫系疾病。」

原文標題

The Fas/Fap-1/Cav-1 complex regulates IL-1RA secretion in mesenchymal stem cells to accelerate wound healing

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