对细胞如何形成隧道的新认识可能有助于治疗伤口

手指的简单切片将细胞类型之间的复杂的一系列相互作用发送到运动中。特别是两种类型的细胞，称为巨噬细胞和成纤维细胞，共同清洁和修复被切割破坏的纤维。

当他们这样做时，他们相互影响，他们影响他们周围的微观环境，他们受到这种反应的影响 - 所有这一切都在于治愈伤口的安静追求。

但对于这些环境以及巨噬细胞和成纤维细胞在纤维和相互连接的组织环境中移动时如何互相帮助或相互抑制，知之甚少。弗吉尼亚理工大学的研究人员最近发表了一项研究，记录了这些细胞与其环境之间未知的连接和影响 - 这一进展可能有助于开发更有效地对伤口或肿瘤作出反应的生物医学设备。

“我们研究的一个主要方面是，它只是真实地说明了所有这些不同组件在一个人体内的复杂程度，”博士安德鲁福特说。化学工程专业的学生和论文的第一作者。

通过操纵巨噬细胞和成纤维细胞的环境，团队研究获得的洞察力可以指导生物医学解决方案的设计，用于攻击肿瘤或更快地治疗伤口。

虽然已经使用这些想法探索了应用程序，但最近发布的研究除了仔细研究细胞之间的相互作用及其环境变量之外，还提供了验证。

巨噬细胞和成纤维细胞存在于人的结缔组织中，其存在于皮肤外层下方。这种结缔组织形成一个空间，细胞外基质，为身体其他组织提供结构支持。

在这个基质中，成纤维细胞的存在是为了分泌蛋白质，这些蛋白质可以构建和修复结缔组织，或者分解基质以帮助溶解蛋白质并使其运动。然而，巨噬细胞倾向于对外来物质或似乎在错误的地方的物质进行攻击。

当一起工作时，成纤维细胞形成长的3D隧道，然后由巨噬细胞用于移动。在伤口或手指切开的情况下，巨噬细胞激活并继续进攻，吞噬从切口移位的组织。同时，成纤维细胞迅速分泌蛋白质并修复受损区域。

在没有成纤维细胞的情况下，研究人员发现，当纤维环境密切连接时，巨噬细胞无法移动。当在相对较松散的纤维中操作时，成纤维细胞以产生跟踪巨噬细胞的轨道的方式排列纤维。

“这项研究提供了对这两种细胞类型如何在相互连接的组织结构中起作用的基本理解，”Padma Rajagopalan，Robert E. Hord Jr.化学工程教授和计算机跨学科研究生教育计划项目主任说。组织工程。

成纤维细胞使用化学和机械过程形成隧道并对齐纤维。在他们的研究中，研究人员表明，化学过程可能在隧道形成中起着比机械过程更重要的作用。

两个细胞一起工作以清除由隧道形成产生的碎片，显示这两个细胞在组织状结构中移动时的协调。两个细胞一起，由它们存在的细胞外基质条件引导，可以相互辅助或抑制。

“这是整个层叠循环，”福特说。对这些细胞周围环境的操纵可以导致伤口和肿瘤治疗的突破 - 尤其是肺和乳房组织内的肿瘤，这与实验装置中的纤维条件最相似。

福特和同事Sophia Orbach博士。化学工程专业的学生，​​在Rajagopalan的实验室完成了这项研究。该研究由美国国家科学基金会资助，并由弗吉尼亚理工大学关键技术和应用科学研究所提供额外支持。

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