Science子刊:傷口愈合也受生物鐘調控!白天愈合更快



生物鐘會影響傷口的愈合速率,白天受傷的愈合速率大約比晚上快了60%——這項發表在Science Translational期刊上的研究首次展示了我們體內的生物鐘如何調節皮膚細胞的傷口愈合,這可能會對外科手術等醫療程序產生影響,并為開發改善傷口愈合的藥物提供新靶點。

1傷口愈合白天幾乎是夜間兩倍

我們的生物鐘,或者說晝夜節律——調節機體的幾乎每一個細胞,并驅動許多生理過程,如睡眠、激素分泌和新陳代謝的24小時循環。

一項來自英國醫學研究委員會(MRC)的研究發現,在皮膚細胞——成纖維細胞和角質化細胞以及小鼠身上的實驗表明,在體內生物鐘處于“白天”時,傷口愈合的效率幾乎是夜間的兩倍。通過與臨床醫生合作,研究人員還分析了118名燒傷患者的記錄,發現人體中也存在這種效應。

數據揭示,發生在晚上的灼傷愈合時間比發生在白天的灼傷愈合時間平均長60%,夜間灼傷(晚上8點到早上8點)在平均28天后愈合95%,但如果灼傷發生在白天(早上8點到晚上8點)只需要17天。

研究人員進一步發現,這種更快的愈合速度的一個關鍵原因在于機體生物鐘白天時皮膚細胞會移動到傷口部位,更快地修復傷口。參與細胞運動和修復的蛋白質的激活驅動了這一過程。尤其是肌動蛋白(actin)。肌動蛋白微絲提供支架和運動,就像細胞內的肌肉一樣。白天的傷口上也存在更多的膠原蛋白——皮膚的主要結構蛋白——它們沉積在傷口部位,并在傷口發生后持續兩周。

2生物鐘的關鍵作用

該研究的資深作者、MRC分子生物學實驗室的John O' neill博士說:“我們發現,灼傷患者的傷口愈合速率存在顯著差異,這與我們在實驗室中的發現一致,即傷口在活動期間(對于人類而言是白天,對于小鼠而言是夜晚)愈合更快。在細胞和小鼠中,我們可以通過給藥或改變光暗環境重置組織愈合反應。在手術前重置細胞的生物鐘或許能夠改善愈合時間?!?/span>

來自MRC分子生物學實驗室的Ned Hoyle博士說:“我們已經證明生物鐘通過影響肌動蛋白來控制細胞修復受損組織的能力。有效地修復我們的皮膚對于預防感染至關重要,而當傷口出現問題時,可能會導致長期或嚴重的瘢痕。進一步研究生物鐘和傷口愈合之間的關系可以幫助我們開發出防止傷口愈合不佳的藥物,甚至可以幫助我們改善手術結果。

本文研究作者之一,曼徹斯特大學臨床科學家John Blaikley博士說:“每年,治療傷口成本花費NHS大約£50億,這部分是由于缺乏有的較好的傷口縫合方法。這項研究首次揭示了生理因素對于傷口愈合的重要性。通過將這些因素考慮在內,不僅可以識別出新的藥物靶點,而且還可以通過改變治療時間來增強療效?!?/span>




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