피부섬유아세포

Dermal fibroblast

피부섬유아세포는 피부 진피층 내의 세포로 [1]결합조직을 생성하고 피부를 상처로부터 회복시키는 역할을 한다.피부 섬유아세포는 기관(특히 거친 소포체)을 사용하여 분리된 세포층을 [2]통합하는 결합조직을 생성하고 유지합니다.또한 이들 피부섬유아세포는 세포외기질을 구성하는 라미닌 및 피브로넥틴을 포함한 단백질 분자를 생성한다.섬유아세포는 진피와 표피 사이에 세포외기질을 생성함으로써 표피의 상피세포가 결합함으로써 표피세포가 효과적으로 결합하여 피부의 상층을 형성할 수 있다.

세포 전구체 및 유사체

피부 섬유아세포는 [3]체내 중간엽 줄기세포에서 유래한다.각막 섬유아세포와 마찬가지로 피부 섬유아세포의 증식은 섬유아세포 성장인자(FGF)[3]의 존재에 의해 촉진될 수 있다.섬유아세포는 완전히 분화되거나 전문화된 것으로 보이지 않는다.섬유아세포의 CD 마커를 검사한 후, 바이오메드 센트럴의 연구원들은 이 세포들이 더 [3]분화할 수 있다는 것을 확인하는 "구별적인 마커"가 없다는 것을 발견했다.

피부 섬유아세포의 추가적인 분화의 한 예는 부상 시 피부 섬유아세포가 평활근 특성을 가진 근섬유아세포를 발생시킬 수 있다는 것이다.피부 세포는 액틴 유전자 발현을 변화시킴으로써 근섬유아세포로 [4]분화한다.피부 섬유아세포가 액틴을 발현할 때, 세포는 천천히 수축할 수 있다.이 수축은 상처 치유와 섬유화에 중요한 역할을 한다.닫힌 분화된 근섬유아세포 조직을 당겨서 부상 후 피부를 밀봉합니다(따라서 감염을 방지하지만 흉터 [4]형성을 유도함).근섬유아세포는 또한 비섬유아세포 소스로부터 파생될 수 있다.폐 손상으로 인한 α-SMA 발현 증거에 기초하여 근섬유아세포는 간엽 줄기세포에서 [5]직접 "신생"할 수 있다.

세포기능 및 특성

다른 종류의 섬유아세포와 달리, 피부 섬유아세포는 다른 종류의 [4]세포로 변할 가능성이 훨씬 적다.예를 들어 피부섬유아세포와 각막섬유아세포가 동일한 농도의 섬유아세포 성장인자에 배치되면 피부섬유아세포는 분화되거나 변화하지 않는다.세포의 미생물학의 저자인 J. 루이스 박사와 A. 존슨 박사에 의해 지적되었듯이, "피부의 섬유아세포는 다르다" 그리고 동일한 화학적 [4]자극에 대해 다른 섬유아세포와 다르게 행동한다.

또한 피부 섬유아세포는 다른 섬유아세포 유형보다 체내 및 체외 환경에서 복제될 가능성이 낮다.피부 섬유아세포는 세포 [4]복제를 위해 훨씬 더 높은 농도의 섬유아세포 성장인자(FGF)를 필요로 한다.

피부 섬유아세포는 표피의 층상 편평상피세포를 통합된 조직으로 조직하는 ECM을 만드는 역할을 합니다.게다가, 피부 섬유아세포는 피부를 신체의 근막에 고정시키는 긴 섬유질 띠를 결합 조직으로 형성합니다.따라서, 피부 섬유아세포가 없다면, 가장 크고 무거운 기관은 신체 뼈대에 단단히 달라붙지 않을 것입니다.


임상 응용 프로그램

피부 섬유아세포가 상처 치유에 중요한 역할을 하기 때문에, 연구자들은 2도 및 3도 [6]화상을 치료하기 위해 성숙한 피부 섬유아세포를 생성하려고 시도하고 있다.신체가 3도 화상을 입었을 때, 피부의 피부층은 열에 의해 완전히 파괴된다.섬유아세포가 없으면 상처 부위는 세포외 기질을 재생시킬 수 없고 상처 [6]부위 위로 표피 피부 세포가 증식할 수 없다.따라서 피부 섬유아세포가 없으면 피부는 부상에서 제대로 회복될 수 없습니다.하지만, 간엽 줄기세포를 신체의 다른 부위와 구별하여 상처 부위에 주입함으로써, 과학자들은 피부 섬유아세포를 신체의 화상 부위에 회복시킬 수 있다.화상 부위에 섬유아세포를 복원함으로써 신체는 상처 부위 내의 ECM을 복원하고 [7]부상으로부터 회복할 수 있습니다.앞서 기술한 바와 같이, "손상 진피도 세포외 기질을 생성하는 섬유아세포의 모집과 증식에 의해 회복되고 각질세포의 성장 촉진 [7]인자가 생성된다."

마찬가지로 [6]FGF를 섬유소 실란트에 삽입하여 조직의 장기적인 복구 및 씰링을 강화하고 있습니다.FGF-1은 인체 자신의 접착 조직이 상처를 개발하고 효과적으로 봉합하도록 장려하는 것으로 실험적으로 나타났다(따라서 감염을 막고 흉터 [6]형성을 완화함).FGF 자극 섬유아세포 활성은 결합조직을 구성하는 콜라겐의 강력한 특성 때문에 현재 조직 실란트보다 더 효과적인 조직 실링 수단이다.앨라배마 대학의 연구원들이 실시한 연구는 섬유소 조직 접착제의 접착 특성을 조사했다.테스트 결과, 의도한 의학적 농도(상처 부위의 29mg/mL)에서도 섬유소 접착제는 전단 강도가 17.6킬로Pascal에 [8]불과한 것으로 나타났다.또한 캘리포니아 대학에서 수행된 또 다른 연구에서는 섬유소 접착제의 계수(응력/변형률)가 [9]평균 53.56kPA인 것으로 확인되었습니다.조직을 봉합하기 위해 인체는 콜라겐과 엘라스틴을 사용하여 뛰어난 전단 강도를 얻는다.강한 섬유에 묶인 콜라겐 가닥을 포함한 I형 콜라겐은 단백질의 구조적 무결성을 높이는 독특한 삼나선 구조를 가지고 있다.실제로 University College London 의과대학에서 수행한 연구에 따르면 순수 I형 콜라겐의 계수는 5GPa~[10]11.5GPa입니다.따라서 순수 I형 콜라겐은 섬유소보다 거의 100만 배 높은 구조적 무결성을 가지고 있다.따라서 콜라겐은 섬유소보다 변형하기가 훨씬 더 어렵고, 콜라겐 섬유는 섬유소 폴리머의 가닥보다 조직 사이에 훨씬 더 강한 결합을 형성합니다.

줄기세포

피브로넥틴과 같은 접착성 단백질을 생성함으로써, 섬유아세포는 일반적으로 체외에서 낮은 생존율을 보이는 세포를 배양하는 데 도움을 주기 위해 연구실 내에서 사용된다.예를 들어 섬유아세포는 세포자멸을 쉽게 겪는 인간줄기세포의 생존율을 높이기 위해 이용돼 왔다.하버드 줄기세포 연구소의 연구원들이 지적했듯이, 피부 세포는 "인간의 각질 세포[줄기 세포][7]가 섬유아세포에 배양될 때 체외로 번식할 수 있다."

줄기세포의 배양과 증식을 개선하는 것 외에도, 피부 섬유아세포는 줄기세포가 될 수도 있다.피부 세포는 다른 섬유아세포보다 가소성이 낮지만, 연구자들은 여전히 이 세포를 유도 만능 세포로 바꿀 수 있다.[7]

하버드 줄기세포 연구소 내의 연구자들에 의해 언급되었듯이, 연구원들은 겸상적혈구 빈혈이 있는 생쥐로부터 섬유아세포를 얻었고, 바이러스를 이용하여, "이 세포들을 만능[줄기 세포]로 재프로그래밍하고, 상동적 재조합에 의해 유전적인 결핍을 교정하고, 그리고 이 만능 세포들을 조혈 계통으로 전환했습니다.치명적인 방사선을 쬐는 [7]쥐에게 이 조작된 세포를 이식했다."섬유아세포 줄기세포 치료를 받은 동물들은 활동량이 증가하여 [7]장애로부터의 회복을 나타냈다.

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레퍼런스

  1. ^ "Wound and Healing". Skin Science. L'Oreal. Archived from the original on 2012-04-25. Retrieved 2011-10-02.
  2. ^ Darling, David (10 September 2011). "Hypodermis". Encyclopedia of Science.
  3. ^ a b c Shamis, Yulia; Hewitt, Kyle J; Carlson, Mark W; Margvelashvilli, Mariam; Dong, Shumin; Kuo, Catherine K; Daheron, Laurence; Egles, Christophe; Garlick, Jonathan A (2011). "Fibroblasts derived from human embryonic stem cells direct development and repair of 3D human skin equivalents". Stem Cell Research & Therapy. 2 (1): 10. doi:10.1186/scrt51. PMC 3092150. PMID 21338517.
  4. ^ a b c d e Alberts, B.; A. Johnson; J. Lewis (2002). "Fibroblasts and Their Transformations: The Connective-Tissue Cell Family". Microbiology of the Cell (4th ed.). New York: Garland Science.
  5. ^ Hinz, Boris; Phan, Sem H.; Thannickal, Victor J.; Galli, Andrea; Bochaton-Piallat, Marie-Luce; Gabbiani, Giulio (2007). "The Myofibroblast". The American Journal of Pathology. 170 (6): 1807–16. doi:10.2353/ajpath.2007.070112. PMC 1899462. PMID 17525249.
  6. ^ a b c d Akita, Sadanori; Akino, Kozo; Imaizumi, Toshifumi; Hirano, Akiyoshi (2008). "Basic fibroblast growth factor accelerates and improves second-degree burn wound healing". Wound Repair and Regeneration. 16 (5): 635–41. doi:10.1111/j.1524-475X.2008.00414.x. PMID 19128258.
  7. ^ a b c d e f Lapouge, Gaelle; Blanpain, Cédric (2008). Silberstein, Leslie (ed.). "Medical applications of epidermal stem cells". StemBook. doi:10.3824/stembook.1.27.1.
  8. ^ Sierra, David H.; Feldman, Dale S.; Saltz, Renato; Huang, Shu (1992). "A method to determine shear adhesive strength of fibrin sealants". Journal of Applied Biomaterials. 3 (2): 147–51. doi:10.1002/jab.770030210. PMID 10147711.
  9. ^ Azadani, Ali N.; Matthews, Peter B.; Ge, Liang; Shen, Ye; Jhun, Choon-Sik; Guy, T. Sloane; Tseng, Elaine E. (2009). "Mechanical Properties of Surgical Glues Used in Aortic Root Replacement". The Annals of Thoracic Surgery. 87 (4): 1154–60. doi:10.1016/j.athoracsur.2008.12.072. PMID 19324142.
  10. ^ Wenger, Marco P.E.; Bozec, Laurent; Horton, Michael A.; Mesquida, Patrick (2007). "Mechanical Properties of Collagen Fibrils☆". Biophysical Journal. 93 (4): 1255–63. doi:10.1529/biophysj.106.103192. PMC 1929027. PMID 17526569.

외부 링크