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生 命 科 學(xué) 研 究 圓園15年246窯綜 述窯間隙連接蛋白43淵Cx43冤在皮膚傷口愈合中的作用張才臻a,b a,b a,b a,b*母曉鳳,賈東方,刁勇(華僑大學(xué)a.分子藥物研究院;b.生物醫(yī)學(xué)學(xué)院,中國福建泉州362021)摘 要院間隙連接淵gapjunction,GJ冤是細(xì)胞膜上的通道結(jié)構(gòu)袁其介導(dǎo)的細(xì)胞間間隙連接通訊淵gapjunctioninter鄄cellularcommunication,GJIC冤對內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定堯細(xì)胞生長調(diào)控及新陳代謝等起到重要的作用遙間隙連接蛋白43淵connexin43,Cx43冤是哺乳動物細(xì)胞中分布最為廣泛的間隙連接蛋白袁越來越多的研究發(fā)現(xiàn)皮膚創(chuàng)傷后Cx43的表達(dá)會隨著傷口愈合的過程發(fā)生動態(tài)變化袁并影響傷口愈合的速率和質(zhì)量袁人為調(diào)控Cx43的表達(dá)水平會改善傷口愈合的速率和質(zhì)量遙主要就Cx43結(jié)構(gòu)與功能堯Cx43的水平對傷口愈合各階段的影響及Cx43與慢性傷口的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)袁以期為探索皮膚創(chuàng)傷袁尤其是慢性傷口治療新途徑提供參考價值遙關(guān)鍵詞院間隙連接蛋白43淵Cx43冤曰間隙連接曰傷口愈合曰慢性傷口中圖分類號院Q71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼院A 文章編號院1007-7847(2015)03-0246-06TheEffectofConnexin43(Cx43)onCutaneousWoundHealinga,b a,b a,b a,b*ZHANGCai-zhen ,MUXiao-feng ,JIADong-fang ,DIAOYong(a.SchoolofBiomedicalScience;b.InstituteofMolecularMedicine,HuaqiaoUniversityQuanzhou362021,Fujian,China)Abstract: Gapjunctionisoneofthemostinterestinganduniquestructuresfoundbetweenadjoiningcells.Communicationmediatedbygapjunctionhasimportantrolesininternalenvironmenthomeostasis,cellpro原liferation,differentiation,metabolism,andsoon.Connexin43(Cx43)isthemostwidelydistributedconnexininmammals.AgrowingnumberofresearcheshavefoundthattheexpressionofCx43isdynamicallychangedwiththeprogressofcutaneouswoundhealing.ThestructureandfunctionsofCx43,relationshipofCx43withstagesofcutaneouswoundhealingaresummarized,inordertoprovidereferencevaluetofindnewtherapiesforcutaneouswound,especiallyforchronicwound.Keywords:Connexin43(Cx43);gapjunction;woundhealing;chronicwound(LifeScienceResearch,2015,19(3):246耀251)在動物組織中,相鄰細(xì)胞間廣泛存在著間隙連接(gapjunction,GJ)。各種離子、營養(yǎng)物質(zhì)、代謝物質(zhì)及其他相對分子質(zhì)量小于1kD的物質(zhì)(如氨基酸、核苷酸及鈣離子等),可以通過GJ在細(xì)胞間交流,發(fā)揮細(xì)胞間信息及能量的傳遞功能,對維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,細(xì)胞的增殖、分化、生長調(diào)控及新陳代謝等起到重要的作用[1,2]。GJ由相鄰兩細(xì)胞細(xì)胞膜上的兩個連接子組成,每個連接子含有6

個相同或不同的連接蛋白(connexin,Cx)。Cx是一類較保守的膜蛋白家族,至今在人類中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了21種Cx,小鼠中20種Cx,根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小,將不同的Cx命名為Cx26、Cx32、Cx43等[3,4]。皮膚是人體最大的器官,哺乳動物皮膚中存在多種類型的Cx,包括Cx26、Cx30、Cx31、Cx31.1、Cx32、Cx37、Cx40、Cx43、Cx45等,Cx之間具有重收稿日期院2014-08-11 ;修回日期院2014-11-06基金項目院國家自然科學(xué)基金資助項目(30973591,81271691);國際科技合作項目(2011DFG33320)作者簡介院張才臻(1989-),女,山東濱州人,碩士研究生,主要從事基因藥物研究;*通訊作者:刁勇(1967-),男,山東鄆城人,華僑大學(xué)生物醫(yī)學(xué)學(xué)院教授 ,博士,主要從事新藥研發(fā)及核糖開關(guān)研究,Tel E-mail:diaoyong@。第3期 張才臻等:間隙連接蛋白43(Cx43)在皮膚傷口愈合中的作用247疊表達(dá)和功能多樣性的特點,能夠形成一個復(fù)雜的間隙連接網(wǎng)絡(luò)。Cx的正常表達(dá)是皮膚維持正常功能所必需的,Cx基因突變后會引起相應(yīng)的疾病,如紅錐樣魚鱗病性耳聾、角膜炎-魚鱗病-耳聾綜合征、變異性紅斑角化病和指趾縮窄綜合征等[5耀8]。皮膚功能的完整性是保證生存質(zhì)量所必需的,但是皮膚創(chuàng)傷是經(jīng)常發(fā)生且難以避免的事情。研究發(fā)現(xiàn),皮膚傷口愈合過程中,間隙連接蛋白的分布和表達(dá)水平會隨傷口愈合各階段的進(jìn)行發(fā)生相應(yīng)的動態(tài)變化[4],并且這種變化會影響皮膚傷口愈合的速率及質(zhì)量。Cx43是皮膚中分布最廣泛的連接蛋白,在真皮中的纖維細(xì)胞、血管、汗腺、皮脂腺、毛囊等附屬器及活化的白細(xì)胞和表皮層的角化細(xì)胞中均有表達(dá)[9耀11],且Cx43的表達(dá)水平隨傷口愈合的進(jìn)行發(fā)生顯著變化。通過不同措施調(diào)控傷口處Cx43的表達(dá)水平或其介導(dǎo)的間隙連接通道均會明顯改善傷口愈合的速率和質(zhì)量[4],比如,在小鼠的切開及切除傷口模型中施加針對Cx43的反義寡聚核苷酸下調(diào)傷口處Cx43的表達(dá)水平,傷口閉合的速率明顯加快,最后形成的瘢痕組織更加接近無創(chuàng)傷皮膚[12,13],Cx43反義寡聚核苷酸治療創(chuàng)傷的研究已進(jìn)入臨床階段,有望成為治療皮膚創(chuàng)傷的新手段。Wright等利用多肽模擬物Gap27靶向Cx43胞外環(huán)來抑制細(xì)胞間隙連接通道,能夠促進(jìn)真皮層纖維細(xì)胞的遷移,從而促進(jìn)傷口愈合[14]。顯然,Cx43是影響傷口愈合速度與質(zhì)量的重要調(diào)控物質(zhì)之一,開發(fā)以Cx43為靶點治療皮膚創(chuàng)傷及慢性傷口的新措施已成為基礎(chǔ)研究和臨床研究的一個熱點。在此,我們關(guān)注Cx43對傷口愈合各階段的作用,并對其進(jìn)行總結(jié)。Cx43的結(jié)構(gòu)與功能在各類動物相鄰細(xì)胞的接觸區(qū)域廣泛存在著間隙連接通道,間隙連接通道是由兩相鄰細(xì)胞間連接子對接形成的,每個連接子又是由6個相同或不同的間隙連接蛋白聚合形成的六聚物。當(dāng)這些通道側(cè)向聚集形成半晶狀態(tài)時,也就是所謂的成熟的間隙連接通道或者間隙連接斑,它們的開放或閉合能夠促進(jìn)相鄰細(xì)胞間交流[10]。其中,Cx43是分布最多且最廣泛的一種間隙連接蛋白,它在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體上合成之后,轉(zhuǎn)運至高爾基體內(nèi)形成由6個連接蛋白組成的半通道,即連接子,之后通過運輸小泡被運輸?shù)劫|(zhì)膜上,Cx43在質(zhì)膜上存

在4個跨膜區(qū)域,其中N端和C端位于細(xì)胞膜胞質(zhì)側(cè)[8,15]。生長因子、腫瘤促進(jìn)因子、癌基因蛋白激酶、激素和炎癥介質(zhì)等,可通過磷酸化羧基端的絲氨酸和/或酪氨酸來調(diào)控間隙連接通道功能[15]。相對于大部分蛋白質(zhì)而言,Cx43半衰期較短,只有1耀3h[15耀17]。因此,間隙連接能夠很快地重塑、周轉(zhuǎn),始終處于高度動態(tài)中,間隙連接區(qū)域的成核、重塑、生長、內(nèi)在化及周轉(zhuǎn)對于各組織器官建立合適的細(xì)胞間交流水平起到非常重要的作用。所以,間隙連接蛋白如此短的半衰期對快速調(diào)節(jié)間隙連接通道具有重要的意義。組織的穩(wěn)態(tài)依賴于細(xì)胞間通訊功能進(jìn)行細(xì)胞的協(xié)調(diào)與調(diào)控。皮膚表皮之間沒有毛細(xì)血管的存在,只能依靠細(xì)胞間隙連接進(jìn)行細(xì)胞間物質(zhì)和信息的傳遞。通過對間隙連接蛋白家族基因的確認(rèn),發(fā)現(xiàn)表皮中能夠在時間上及空間上精確地表達(dá)9種以上連接蛋白。近來研究發(fā)現(xiàn)真皮層纖維細(xì)胞也表達(dá)多種間隙連接蛋白,尤其是Cx43。Cx43與皮膚創(chuàng)傷愈合各階段的關(guān)系哺乳動物皮膚傷口愈合是一個由可溶性介質(zhì)、血細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和多種類型細(xì)胞參與的動態(tài)的、相互作用的過程。正常情況下,皮膚傷口愈合過程由3個連續(xù)且重疊的階段組成:炎癥階段、增殖階段和組織重塑階段[18]。皮膚細(xì)胞層中存在著由間隙連接蛋白組成的廣泛的GJ網(wǎng)絡(luò),在皮膚創(chuàng)傷愈合過程中,表皮層和中皮層細(xì)胞中Cx43的分布及表達(dá)受到調(diào)控,反過來,Cx43的調(diào)控會進(jìn)一步影響傷口愈合的進(jìn)行。我們嘗試總結(jié)Cx43在傷口愈合各階段的變化,希望為探索Cx43影響傷口愈合的機制提供一定的幫助。2.1 Cx43在炎癥階段的作用傷口愈合首先表現(xiàn)為局部炎癥反應(yīng)。血管損傷后立即啟動血管收縮、血小板栓形成、血液凝結(jié)形成纖維蛋白凝塊等一系列反應(yīng),從而止血以防傷口處血液的大量流失,一旦流血得到控制,炎癥細(xì)胞,包括中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞不斷滲透進(jìn)入傷口,促使炎癥反應(yīng)的發(fā)生[19,20]。皮膚創(chuàng)傷后,損傷的血管內(nèi)皮細(xì)胞中Cx43表達(dá)顯著上調(diào),并且血管中Cx43的表達(dá)上調(diào)是迅速且顯著的,在創(chuàng)傷后最初的幾小時就可以檢測到,并且在整個炎癥階段維持一個高水平[11,13]。進(jìn)幾年研究發(fā)現(xiàn),減少傷口處Cx43的表達(dá)會加快傷口愈合的速率、提高傷口愈合的質(zhì)量,在炎癥248

生 命

科 學(xué) 研 究

圓園15年Extracellular domainExtracellular loopsCytoplasmicConnexonloopCapjunctionhenichannelNH2plasmamembraneIntracellulardomainphosphorylationsitesCOOHinteractingproteinsConnexin43圖1間隙連接蛋白43及通道結(jié)構(gòu)模式圖Fig.1ThestructuremodelofCx43andgapjunction階段的具體表現(xiàn)有炎癥反應(yīng)降低、中性粒細(xì)胞和胞的募集。并且,體外實驗表明減少Cx43介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞數(shù)量減少、炎癥趨化因子和細(xì)胞因子表細(xì)胞交流后,黏著于血管內(nèi)皮細(xì)胞的中性粒細(xì)胞達(dá)減少。顯著減少。皮膚創(chuàng)傷愈合過程中減少Cx43引起[12,13,21][25]Cx43表達(dá)減少引起炎癥反應(yīng)減小的具體機炎癥反應(yīng)降低很可能也是和炎癥細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間的間隙連接相關(guān)。但是Zahler等研究表明中制還不是很清楚,但是我們知道炎癥細(xì)胞穿過血管內(nèi)皮細(xì)胞對炎癥反應(yīng)至關(guān)重要,因此減少Cx43性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間確實存在間隙連接,通降低炎癥反應(yīng)很可能與炎癥細(xì)胞穿過血管內(nèi)皮細(xì)過調(diào)控間隙連接影響炎癥細(xì)胞的遷移和滲透過內(nèi)胞能力減弱有關(guān)。在活化的白細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)皮細(xì)胞的能力,但是當(dāng)封閉間隙連接時,遷移穿過胞中均有Cx43的表達(dá),彼此之間存在直接的細(xì)內(nèi)皮細(xì)胞層的白細(xì)胞明顯增加[26],這與我們推測胞交流。白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的間隙連相矛盾。因此,皮膚傷口處炎癥反應(yīng)強弱與Cx43[22]接多少或者細(xì)胞交流程度很可能決定炎癥反應(yīng)的的關(guān)系需要進(jìn)一步的研究證實。強弱。現(xiàn)在一致認(rèn)為炎癥反應(yīng)的發(fā)生需要3個步2.2Cx43在增殖階段的作用驟:1)附壁:隨著血管通透性增加和血流減慢,白增殖階段發(fā)生在炎癥階段之后或與其存在重細(xì)胞離開軸流,沿血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行滾動,并在滾疊,特點是表皮層的表皮再生、真皮層或間充質(zhì)細(xì)動過程中被激活;2)黏著:白細(xì)胞通過茁2整合素胞層的恢復(fù),并伴隨血管新生。在此階段,角質(zhì)細(xì)與內(nèi)皮細(xì)胞上的選擇蛋白類黏著分子黏著;3)游胞、纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞是最突出的修復(fù)細(xì)胞類出和趨化作用:粘著于內(nèi)皮細(xì)胞表面的白細(xì)胞沿型。[27,28]內(nèi)皮表面緩慢移動,在內(nèi)皮細(xì)胞連接處伸出偽足,皮膚的表皮是由基底層、刺細(xì)胞層、顆粒層及整個白細(xì)胞逐漸以阿米巴運動方式從內(nèi)皮細(xì)胞縫最頂端的角質(zhì)層組成,基底層的角化細(xì)胞仍具有隙逸出,到達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞和基底膜之間,最終穿過基干細(xì)胞樣特性,在皮膚損傷修復(fù)過程中起到重要底膜到血管外到達(dá)損傷處。Sarieddine等發(fā)現(xiàn)作用,角化細(xì)胞增殖發(fā)生在表皮的基底層,當(dāng)其穿[23,24]+/-小鼠與Cx43小鼠相比較,Cx43表達(dá)減少過基底層和顆粒層時經(jīng)歷最終的分化形成角質(zhì)+/+Cx43層[10]。表皮傷口的再上皮化主要是角化細(xì)胞通過61%,肺損傷模型中募集到的中性粒細(xì)胞也降低纖維細(xì)胞是構(gòu)成真皮層到56%,所以減少Cx43表達(dá)會顯著降低炎癥細(xì)增殖、遷移和分化完成的。第3期 張才臻等:間隙連接蛋白43(Cx43)在皮膚傷口愈合中的作用249的主要細(xì)胞,皮膚創(chuàng)傷后,通過纖維細(xì)胞的遷移、增殖、分化形成肉芽組織、分泌膠原蛋白形成細(xì)胞外基質(zhì)填補真皮層區(qū)域以閉合傷口[29]。Cx43是表皮角化細(xì)胞最主要的連接蛋白,正常情況下,Cx43蛋白主要存在于表皮的基底層和基底層上的刺細(xì)胞層。創(chuàng)傷發(fā)生后Cx43的表達(dá)部位不發(fā)生變化,但是表達(dá)水平發(fā)生顯著變化[30,31]。傷口邊緣基底層和刺細(xì)胞層中的Cx43水平會顯著下調(diào),存在基底層上的角化細(xì)胞也會選擇性地表達(dá)S368磷酸化的Cx43(表明創(chuàng)傷會影響Cx43的磷酸化狀態(tài))[32],通過熒光染料luciferyellow表明間隙連接通道也會與間隙連接蛋白一樣發(fā)生相應(yīng)的動態(tài)變化[33]。與表皮層的角化細(xì)胞相同,創(chuàng)傷后最初24耀48h,傷口邊緣真皮層纖維細(xì)胞中Cx43表達(dá)下調(diào),此時纖維細(xì)胞開始向傷口處遷移,并形成肉芽組織。通過shRNA、siRNA、反義寡聚核苷酸、模擬肽或基因敲除技術(shù)會進(jìn)一步降低傷口處Cx43蛋白表達(dá),顯著加快傷口愈合的速率和質(zhì)量,具體表現(xiàn)在角化細(xì)胞的遷移和增殖加快、纖維細(xì)胞分化成肌成纖維細(xì)胞的速率加快、肉芽組織形成及成熟提早等[13,14,34,35]。Cx43水平影響傷口愈合的增殖階段的機制還沒有完全弄清楚。總結(jié)最近的研究發(fā)現(xiàn),Cx43可能是通過兩個方面影響創(chuàng)傷愈合過程的。第一,傷口愈合過程中Cx43表達(dá)水平及磷酸化水平可能會選擇性地使一些間隙通道穿過分子通過,從而影響角化細(xì)胞的增殖和分化[36,37];第二,間隙連接蛋白除了具有組成間隙連接通道執(zhí)行物質(zhì)和信息交流的功能外,還能夠與其他分子,如黏著分子、細(xì)胞骨架蛋白、ZO-1等結(jié)合調(diào)控細(xì)胞的運動和遷移[10,38,39]。所以傷口處下調(diào)Cx43后會改變細(xì)胞極性,降低細(xì)胞黏著,改變細(xì)胞骨架促進(jìn)細(xì)胞向傷口處遷移,進(jìn)而加快細(xì)胞的遷移速率[21]。血管再生也是皮膚傷口愈合一個關(guān)鍵因素,再生血管為再生組織提供有利于增殖分化的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),為傷口愈合提供足夠的物質(zhì)準(zhǔn)備[40]。血管內(nèi)皮細(xì)胞能夠表達(dá)Cx37、Cx40和Cx433間隙連接蛋白,其中Cx43是最主要的間隙連接蛋白。小鼠皮膚創(chuàng)傷后,發(fā)現(xiàn)傷口處損傷的血管中Cx43表達(dá)顯著上調(diào)。同樣地,Kwak利用小鼠腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行體外實驗,得出同樣的結(jié)論,創(chuàng)傷會增加Cx43的表達(dá)[41]。但是也有研究與之相矛盾,表明血管內(nèi)皮細(xì)胞創(chuàng)傷后細(xì)胞間的交流會減少,如Larson等用牛的動脈內(nèi)皮細(xì)胞研究創(chuàng)傷對

間隙交流的影響,發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷后傷口邊緣的內(nèi)皮細(xì)胞間間隙交流會減少[42]。Pepper等比較牛微血管內(nèi)皮細(xì)胞與大血管(主動脈和肺動脈)內(nèi)皮細(xì)胞創(chuàng)傷后Cx43的表達(dá)變化,發(fā)現(xiàn)微血管內(nèi)皮細(xì)胞創(chuàng)傷后Cx43表達(dá)增加,但是大血管內(nèi)皮細(xì)胞中[43]。創(chuàng)傷對Cx43表達(dá)變化的影響Cx43表達(dá)不變很可能與血管類型有關(guān),皮膚創(chuàng)傷一般只涉及微血管,因此,動物模型中,皮膚創(chuàng)傷后血管內(nèi)皮細(xì)胞中Cx43表達(dá)增加。降低傷口處血管內(nèi)皮細(xì)胞中的Cx43對血管再生的影響表現(xiàn)在血管形成及成熟提早,很可能同纖維細(xì)胞一樣,降低血管內(nèi)皮細(xì)胞中Cx43可以促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和增殖,進(jìn)一步促進(jìn)血管快速再生。2.3 Cx43在組織重塑階段的作用傷口愈合重塑階段試圖將損傷皮膚恢復(fù)到正常組織,開始于損傷后的2~3周,能夠持續(xù)數(shù)月至數(shù)年。傷口重塑包括以下4個方面:1)膠原纖維交聯(lián)增加,強度增強;2)膠原蛋白酶分解多余的膠原纖維;3)代謝需求降低,傷口內(nèi)豐富的毛細(xì)血管網(wǎng)退化;4)間質(zhì)的蛋白多糖和水分減少。在這一階段,由損傷啟動的一系列過程開始減弱或者停止,大部分血管、內(nèi)皮細(xì)胞、纖維細(xì)胞、炎癥細(xì)胞經(jīng)過遷移、凋亡或其他未知的細(xì)胞死亡機制在傷口區(qū)域消失,留下一個幾乎不含有細(xì)胞,主要由膠原蛋白及其他細(xì)胞基質(zhì)蛋白組成的團(tuán)塊[44]。傷口愈合到達(dá)此階段時,傷口處各細(xì)胞中的Cx43基本恢復(fù)到正常水平。無論是創(chuàng)傷初期瞬時下調(diào)還是長效下調(diào)傷口處Cx43的水平都會對重塑階段產(chǎn)生明顯的影響,最后形成的瘢痕微薄而平坦,瘢痕內(nèi)的膠原束看起來像網(wǎng)籃狀,更加接近正常組織。前期纖維細(xì)胞合成玉型膠原和纖連蛋白受到間隙連接通道的調(diào)控,最終影響疤痕處膠原的沉積。利用解耦劑封閉纖維細(xì)胞之間的間隙連接通道玉型膠原合成受阻[45],很可能是由于細(xì)胞間間隙連接通道受阻影響了細(xì)胞間信號傳遞,從而引起膠原合成分泌不足。另外,肥大細(xì)胞和纖維細(xì)胞參與傷口愈合和纖維化的多個階段,兩者之間的間隙連接通道受到Cx43表達(dá)的影響,通過siRNA(smallinterferingRNA)下調(diào)肥大細(xì)胞與纖維細(xì)胞上間隙連接蛋白Cx43表達(dá)會促進(jìn)纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,同時會減少纖維細(xì)胞的點陣收縮,進(jìn)而減小纖維化[46]。Cx43蛋白的CT(carboxyl-terminus,CT)區(qū)域是Cx43重要的調(diào)控區(qū)域,能夠與其他蛋白生 命 科 學(xué) 研 究 圓園15年250質(zhì)如ZO-1(zonulaoccludens1,ZO-1)結(jié)合,認(rèn)為在傷口處施加CT多肽抑制ZO-1與內(nèi)源性Cx43的CT區(qū)域結(jié)合,發(fā)現(xiàn)皮膚傷口愈合與CT區(qū)域有關(guān),能減少瘢痕祖組織,更好地恢復(fù)真皮層的組織結(jié)構(gòu)和機械強度[47]。Cx43與慢性傷口的關(guān)系對于健康的年輕人來說,皮膚創(chuàng)傷后機體會啟動一系列過程修復(fù)組織,一般不會存在什么問題,但是糖尿病人和老年人皮膚創(chuàng)傷后,傷口難以愈合,會慢慢地發(fā)展成容易感染的慢性傷口。慢性傷口可以發(fā)生在身體的任何部位,不能夠進(jìn)行有組織、有次序、及時的傷口修復(fù),經(jīng)常感染形成炎癥,給病人帶來了極大的痛苦和打擊,有可能使他們面臨截肢的風(fēng)險,所以加快或者僅僅是刺激這些慢性傷口的閉合顯得尤為重要。慢性傷口處的細(xì)胞不進(jìn)行閉合或者閉合很慢,在傷口周圍形成一個瘢痕疙瘩,長期裸露不閉合的傷口很容易感染細(xì)菌,造成傷口的進(jìn)一步擴(kuò)大或者周圍組織壞死,所以,刺激傷口處細(xì)胞的遷移對慢性傷口愈合很重要。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)由間隙連接通道介導(dǎo)的細(xì)胞間交流在傷口愈合過程中起到重要作用,間隙連接蛋白的表達(dá)在傷口愈合過程中發(fā)生動態(tài)變化。創(chuàng)傷早期,表皮層角化細(xì)胞和真皮層纖維細(xì)胞中間隙連接蛋白表達(dá)會下調(diào),相反,糖尿病小鼠傷口及人的下肢靜脈潰瘍周圍的組織細(xì)胞中Cx43的表達(dá)水平不但不下調(diào)反而上調(diào),施加特異性的Cx43反義寡聚核苷酸下調(diào)傷口周圍組織中的Cx43后,傷口處細(xì)胞才開始遷移,傷口愈合速率能夠得以恢復(fù)[39,48,49],因此通過調(diào)控慢性傷口處Cx43蛋白的表達(dá)水平來治療慢性傷口具有潛在的應(yīng)用價值。展望目前,研究發(fā)現(xiàn)Cx43在皮膚傷口愈合各階段發(fā)揮重要的作用,通過不同的方式調(diào)控傷口處Cx43能夠促進(jìn)細(xì)胞表型向遷移型變化,同時降低炎癥反應(yīng)的強度,從而加快傷口愈合的速率,改善傷口愈合的質(zhì)量。探索以Cx43為靶點治療傷口愈合的新措施具有重要的意義,尤其是為難以愈合的慢性傷口的治療帶來了新方向。Cx43反義寡聚核苷酸是一種有效降低Cx43表達(dá)水平的調(diào)控手段,在動物模型傷口處施加Cx43反義寡聚核苷酸可以顯著加快急性傷口愈合的速率,改善愈

合質(zhì)量,同樣的,慢性傷口模型—糖尿病小鼠皮膚傷口愈合速率能夠恢復(fù)正常,甚至超過正常小鼠皮膚傷口愈合的速率[12,13,21,39]。Cx43反義寡聚核苷酸對于創(chuàng)傷愈合的作用已進(jìn)入臨床研究階段,有望成為治療人類傷口,尤其是慢性傷口的有效手段。另外,Ghatnekar等通過臨床實驗表明Cx43多肽模擬物ACT1可以通過靶向Cx43介導(dǎo)的途徑促進(jìn)慢性傷口VLUs(venouslegulcers,VLUs)的愈合[50]。調(diào)控Cx43的方式有多種,探索能夠安全有效地調(diào)控Cx43的表達(dá)水平的新手段具有重要的臨床價值,能夠為皮膚創(chuàng)傷治療,尤其是慢性傷口的治療帶來新的治療曙光。參考文獻(xiàn)淵References冤院MATSUUCHIL,NAUSCC.Gapjunctionproteinsonthemove:connexins,thecytoskeletonandmigration[J].BiochimicaetBiophysicaActa(BBA)-Biomembranes,2013,1828(1):94-108.KARR,BATRAN,RIQUELMEMA,etal.Biologicalroleofconnexinintercellularchannelsandhemichannels[J].ArchivesofBiochemistryandBiophysics,2012,524(1):2-15.SALAMEHA,DHEINS.Effectsofmechanicalforcesandstretchonintercellulargapjunctioncoupling[J].BiochimicaetBiophysicaActa(BBA)-Biomembranes,2013,1828(1):147-156.BECKERDL,THRASIVOULOUC,PHILLIPSAR.Connex原insinwoundhealing;perspectivesindiabeticpatients[J].Bio-chimicaetBiophysicaActa(BBA)-Biomembranes,2012,1818(8):2068-2075.DOBROWOLSKIR,WILLECKEK.Connexin-causedgeneticdiseasesandcorrespondingmousemodels[J].Antioxidants&Re-doxSignaling,2009,11(2):283-296.ZOIDLG,DERMIETZELR.Gapjunctionsininheritedhumandisease[J].Pfl俟gersArchiv-EuropeanJournalofPhysiology,2010,460(2):451-466.BERGERAC,KELLYJJ,LAJOIEP,etal.Skindiseaseandnon-syndromichearingloss-linkedCx30mutationsexhibitseveraldistinctcellularpathologies[J].JournalofCellScience,2014,127(8):1751-1764.OYAMADAM,TAKEBEK,OYAMADAY.Regulationofconnexinexpressionbytranscriptionfactorsandepigeneticmechanisms[J].BiochimicaetBiophysicaActa(BBA)-Biome-mbranes,2013,1828(1):118-133.BASSUKASID.Differencesintheexpressionprofileofcon原nexin43betweenkeratoacanthomasandsquamouscellcarci原nomasoftheskin[J].EuropeanJournalofDermatology,2013,23(3):400-402.CHURKOJM,LAIRDDW.Gapjunctionremodelinginskinrepairfollowing[J].Physiology,2013,28(3):140-141.GILMARTINDJ,ALEXALINEMM,THRASIVOULOUC,etal.Integrationofscaffoldsintofull-thicknessskinwounds:theconnexinresponse[J].AdvancedHealthcareMaterials,2013,2(8):1151-1160.QIUC,COUTINHOP,FRANKS,etal.Targetingconnexin43expressionacceleratestherateofwoundrepair[J].CurrentBi原ology,2003,13(19):1697-1703.MORIR,POWERKT,WANGCM,etal.Acutedownregula原tionofconnexin43atwoundsitesleadstoareducedinflam原matoryresponse,enhancedkeratinocyteproliferationandwoundfibroblastmigration[J].JournalofCellScience,2006,119(24):5193-5203.第3期張才臻等:間隙連接蛋白43(Cx43)在皮膚傷口愈合中的作用251[14]WRIGHTCS,POLLOKS,FLINTDJ,etal.Theconnexin[33]GOLIGERJA,PAULDL.Woundingaltersepidermalcon原mimeticpeptideGap27increaseshumandermalfibroblastmi原nexinexpressionandgapjunction-mediatedintercellularcom原grationinhyperglycemicandhyperinsulinemicconditionsinmunication[J].MolecularBiologyoftheCell,1995,6(11):1491-vitro[J].JournalofCellularPhysiology,2012,227(1):77-87.1501.[15]SOLANJL,LAMPEPD.SpecificCx43phosphorylation[34]CHURKOJM,LAIRDDW.Gapjunctionremodelinginskineventsregulategapjunctionturnoverinvivo[J].FEBSletters,repairfollowingwoundinganddisease[J].Physiology,2013,282014,588(8):1423-1429.etal.Connexinmulti-(3):190-198.GS,etal.A[16]CHENVC,GOUWJW,NAUSCC,[35]ONGSTADEL,O'QUINNMP,GHATNEKARsitephosphorylation:massspectrometry-basedproteomicsfillsconnexin43mimeticpeptidepromotesregenerativehealingandthegap[J].BiochimicaetBiophysicaActa(BBA)-Biomembr-improvesmechanicalpropertiesinskinandheart[J].Advancesanes,2013,1828(1):23-34.incon原inWoundCare,2013,2(2):55-62.KG,etal.Spa原[17]JOSHIMS,MIHMMJ,COOKAC,etal.Alterations[36]CAMELLITIP,DEVLINGP,MATTHEWSnexin43duringdiabeticcardiomyopathy:competitionoftyro原tiallyandtemporallydistinctexpressionoffibroblastconnex原sinenitrationversusphosphorylation[J].JournalofDiabetes,insaftersheepventricularinfarction[J].CardiovascularResea-2014,13(1):1753-1754.rch,2004,62(2):415-425.GILULANB,etal.Switchin[18]GALLISJ.Rethinkingthepotentialrolesofmastcellsinskin[37]BRISSETTEJL,KUMARNM,woundhealingandbleomycin-inducedskinfibrosis[J].JournalgapjunctionproteinexpressionisassociatedwithselectiveofInvestigativeDermatology,2014,134(7):1802-1804.changesinjunctionalpermeabilityduringkeratinocytediffer原[19]SCHULTZGS,DAVIDSONJM,KIRSNERRS,etal.Dy原entiation[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,namicreciprocityinthewoundmicroenvironment[J].Wound1994,91(14):6453-6457.phosphoryla原RepairandRegeneration,2011,19(2):134-148.[38]DUNNCA,LAMPEPD.Injury-triggeredAkt[20]LIUL,YUY,HOUY,etal.Humanumbilicalcordmesenchy原tionofCx43:aZO-1-drivenmolecularswitchthatregulatesmalstemcellstransplantationpromotescutaneouswoundgapjunctionsize[J].JournalofCellScience,2014,127(2):455-healingofsevereburnedrats[J].PLoSone,2014,9(2):348-356.464.A,CORMIEP,SERRANOAE,etal.[21]COUTINHOP,QIUC,FRANKS,etal.Limitingburnexten原[39]MENDOZA-NARANJOsionbytransientinhibitionofConnexin43expressionattheTargetingcx43andN-cadherin,whichareabnormallyupregu原siteofinjury[J].BritishJournalofPlasticSurgery,2005,58(5):latedinvenouslegulcers,influencesmigration,adhesionand658-667.BORICMP,SAEZJC.Leukocytesexpresscon原activationofrhoGTPases[J].PLoSOne,2012,7(5):37374-[22]JARAPI,37410.S,etal.Assessmentofmicro原nexin4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