組織癒合過程

組織癒合(或組織修復)是指身體用活組織替代被破壞的組織(Walter 和 Israel 1987),包括兩個基本組件 - 再生和替換。 兩者之間差異基於所得的組織。
* 再生是指一種癒合過程,在這種癒合過程中,新生長將受損組織的部分完全恢復到正常狀態。
* 置換是指一種癒合,其中嚴重受損或不可再生的組織通過鋪設結締組織來修復,通常稱為瘢痕形成。

(儘管幾種類型的組織損傷有時可以不會造成永久性損傷的方式癒合,但我們大多數組織修復包括再生和替換。 組織修復可能會恢復損傷組織的某些原始結構(如上皮層),但也可能導致損害器官功能的結構異常(如心肌梗死癒合中形成的瘢痕)。)

在組織修復中自身損失或受損的細胞,在大多數情況下都是未能分化(靜止分裂)並且不能複制的如心肌組織等, 丟失的細胞根本不會被替換。 然而,在其他組織中,替換是可能的。 不斷分裂的組織特別擅長自我更新,在正常的人類壽命期間經歷無數循環的細胞丟失和替代。 這些組織的再生能力不在於它們的實質細胞(其最終分化並因此不能複制),而是位於組織深處的幹細胞!!!
幹細胞分為胚胎幹細胞(embryonic stem cell)和 成體幹細胞(adult stem cell)存在所有多細胞組織裡, 能經由有絲分裂與分化來分裂成多種的特化細胞。

幹細胞是獨一無二的,原因有兩個:(1)它們具有自我更新的能力;(2)它們有能力產生多種細胞類型。

在不斷分裂的組織例如皮膚、消化道、上皮層、角膜和造血組織中發現了體幹細胞(成人幹細胞)。 然而,它們在某些組織中發現是靜止分裂的如肝臟,胰腺和脂肪組織。 最近更發現存在於中樞神經系統某些部分的幹細胞是一種器官系統,其組織長期以來被錯誤認為不能增殖。

組織修復過程的大綱 - 細胞的遷移和增殖,細胞外基質的鋪設,以及膠原重塑形成持久的瘢痕。這涉及三種細胞至關重要: 成纖維細胞,內皮細胞和巨噬細胞。
在大多數傷口中,未受傷損組織完全替代受損部份是不可能的。因此必須使用外部獲得的材料來癒合傷口以重新連接可行的組織邊緣。 纖維組織由成纖維細胞鋪設,遷移到受損區域,在眾多生長因子和細胞因子影響下增殖和分泌膠原蛋白。在傷口癒合的最早階段, 成纖維細胞很少,並且在細小的新血管中懸浮稱為肉芽組織的水腫粉紅物質中。最初,新血管對營養物質和細胞向新組織的轉運至關重要。 但在一段時間後,它們隨著成纖維細胞一起退去,留下隨時間推移而被改造和加強的膠原瘢痕。 以上修復過程中巨噬細胞是修復的領導者,它分泌誘導和刺激成纖維細胞,內皮前體細胞和(在皮膚傷口中)角質形成細胞的生長因子。 他們還監督細胞外基質材料的沉積和重塑。

生長因子
是指一些天然蛋白能刺激細胞增殖和細胞分化。生長因子調節細胞的各類活動與功能。生長因子通常充當細胞間的信號分子。 生長因子結合到靶細胞表面的特異受體上。生長因子通常促進細胞分化和成熟。

舉例: 轉化生長因子β
(TGF-β)是一種集多功效性多肽,可調節多種生物學過程,包括胚胎發育,成體幹細胞分化,免疫調節,傷口癒合和炎症。 TGF-β家族成員被合成為前原肽前體,然後被加工並作為同型二聚體(homodimers) 或異二聚體分泌 (heterodimers)。 該家族的大多數配體通過跨膜絲氨酸(transmembrane serine)/ 蘇氨酸激酶受體 (threonine kinase receptors)和 SMAD蛋白發出信號以調節細胞功能。 TGF-β信號傳導途徑特定成分的改變可能導致各種各樣的病變,如癌症,自身免疫性疾病,組織纖維化和心血管病理。

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受體介導的信號轉導之過程類似於人們所說的話語
巨噬細胞是修復的領導者而他執行修復的進行所使用的類似於人們所說的話語,而指令~單詞到達細胞核的方式以實現變化。 配體如生長因子和細胞因子在細胞之間浮動,攜帶指令執行某種行動。 當配體與細胞表面受體結合時,細胞“聽到”這些指令, 細胞表面受體將信息帶入細胞,導致新的作用,如遷移,增殖或物質分泌。

基於幹細胞在修復治療領域主導的潛力提高了受損組織再生的可能性,這在臨床上是優選的。




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