腹部的疤痕稱為粘連（adhesions），是在炎癥或手術(shù)后形成的。它們可能會引起慢性疼痛和消化問題，導(dǎo)致女性不孕，甚至有潛在的威脅生命的后果，如腸梗阻。如果發(fā)生粘連，必須再次手術(shù)。它們也增加了后續(xù)手術(shù)干預(yù)的難度。這給患者帶來了巨大的痛苦，也給醫(yī)療系統(tǒng)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。僅在美國，腹腔粘連每年就造成23億美元的醫(yī)療費(fèi)用。
對粘連病因的認(rèn)識還不全面，也沒有治療方法。瑞士伯爾尼大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究系的Daniel Candinas說，“由于這種疾病在很大程度上被研究忽視，我們在伯爾尼啟動了這個項(xiàng)目，以了解更多關(guān)于粘連的產(chǎn)生。”人們已經(jīng)猜測，特殊的免疫細(xì)胞，稱為巨噬細(xì)胞，在腹腔粘連產(chǎn)生中起著決定性的作用。Candinas和伯爾尼大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究系的Joel Zindel在一項(xiàng)新的研究中證實(shí)了這一點(diǎn)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2021年3月5日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Primordial GATA6 macrophages function as extravascular platelets in sterile injury”。
圖片來自Science, 2021, doi:10.1126/science.abe0595。
隨后，Zindel在加拿大卡爾加里大學(xué)的Paul Kubes課題組繼續(xù)研究。得益于Zindel的臨床專業(yè)知識和Kubes課題組的專門技能，這些作者才有可能開發(fā)出一種新的成像系統(tǒng)，使用最先進(jìn)的顯微鏡，可以看到活體內(nèi)部的情況。這使他們能夠在腹腔中的巨噬細(xì)胞形成隨后導(dǎo)致粘連的形狀時通過成像現(xiàn)場捕捉到它們。他們還描述了這背后的分子機(jī)制。
開發(fā)的新技術(shù)
巨噬細(xì)胞存在于所謂的腹膜液中。巨噬細(xì)胞被動地在這種液體中游動，就像海中的浮游生物一樣。它們的任務(wù)包括消滅病原體，同時也要盡快封住腹腔內(nèi)的損傷。
它們?nèi)绾巫R別損傷并在那里移動，直到現(xiàn)在還不清楚。由于這些細(xì)胞在試管中的行為與它們在體內(nèi)的行為非常不同，Zindel和Kubes開發(fā)了一種新的顯微鏡技術(shù)，使得他們能夠利用腹壁最薄的部分作為窗口，觀察這些巨噬細(xì)胞的“原生棲息地”---腹膜腔，并拍攝它們的移動過程。
當(dāng)巨噬細(xì)胞失去控制
當(dāng)腹腔內(nèi)有損傷時，巨噬細(xì)胞會在幾分鐘內(nèi)聚集起來，形成凝塊樣結(jié)構(gòu)。通過這種方式，它們封住了損傷。正如Zindel和Kubes領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究所發(fā)現(xiàn)的那樣，這背后的分子機(jī)制是基于特殊的、非特異性的受體，這些受體可以識別各種結(jié)構(gòu)。僅僅通過呼吸或消化運(yùn)動在腹膜液中移動，這些受體的作用是在損傷周圍啟動凝結(jié)。然而，對于較小的損傷來說很好用的東西，對于大的損傷（比如手術(shù)打開腹壁，或者插入植入物）來說就成了問題。Zindel解釋說，“在較大的損傷中，巨噬細(xì)胞失去控制---凝塊不會停止生長并形成長絲。我們能夠發(fā)現(xiàn)這些長絲是導(dǎo)致粘連的原因。”
這可能有進(jìn)化的原因：巨噬細(xì)胞經(jīng)過進(jìn)化優(yōu)化，能夠很好地應(yīng)對小的損傷。Zindel說，“讓我們舉個例子，一個獵人被鹿角所傷。巨噬細(xì)胞會盡快封住所有的內(nèi)部傷口---這是唯一的生存方式?！比欢?dāng)腹部手術(shù)期間空氣進(jìn)入腹腔或植入異物時，巨噬細(xì)胞就會不堪重負(fù)，這是因?yàn)檫M(jìn)化沒有讓它們?yōu)檫@一挑戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。Zindel解釋說，“在這種情況下，巨噬細(xì)胞變得有害，并導(dǎo)致粘連?！?/p>
申請專利
這些作者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠體內(nèi)相應(yīng)的受體受到阻斷后，這會導(dǎo)致腹腔粘連減少。因此，他們已經(jīng)申請了一項(xiàng)專利，要求利用活性成分對抗粘連。這些研究結(jié)果與許多研究領(lǐng)域相關(guān)，因?yàn)闆]有其他免疫細(xì)胞像腹腔內(nèi)的巨噬細(xì)胞一樣被迅速招募。類似的機(jī)制可能存在于其他腔體，如心臟或肺部，或者不僅可能在損傷中發(fā)揮作用，而且還可能在諸如腹腔腫瘤之類的疾病中發(fā)揮作用。
Candinas說，“這是實(shí)驗(yàn)室研究如何具有高轉(zhuǎn)化價值的一個例子?！边@些作者如今將在業(yè)界尋找合作伙伴，并希望他們也能在人體組織中驗(yàn)證活性成分的功效。比如，未來可以在手術(shù)前給患者服用一種抑制巨噬細(xì)胞反應(yīng)、抑制粘連形成的藥物。
參考資料：
1.J. Zindel et al. Primordial GATA6 macrophages function as extravascular platelets in sterile injury. Science, 2021, doi:10.1126/science.abe0595.
2.Sarah E. Herrick et al. Surgical adhesions: A sticky macrophage problem. Science, 2021, doi:10.1126/science.abg5416.
3.Controlling adhesions in the abdomen
https://medicalxpress.com/news/2021-03-adhesions-abdomen.html
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