成纤维细胞与伤口修复

成纤维细胞与伤口修复
成纤维细胞与伤口修复

成纤维细胞(Fibroblast)是疏松结缔组织的主要细胞成分,由胚胎时期的间充质细胞(mesenchymal cell)分化而来。成纤维细胞较大,轮廓清楚,多为突起的纺锤形或星形的扁平状结构,其细胞核呈规则的卵圆形,核仁大而明显。 根据不同功能活动状态,可将细胞划分成成纤维细胞和纤维细胞,成纤维细胞功能活动旺盛,细胞质嗜弱碱性,具明显的蛋白质合成和分泌活动,在一定条件下,它可以实现跟纤维细胞的互相转化。成纤维细胞对不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损以及骨创伤的修复有着十分重要的作用。

成纤维细胞与伤口修复
荧光显微镜下的小鼠成纤维细胞(倒置显微镜 放大倍数:X10) 图片来源于网络

作用原理

成纤维细胞摄取所需的氨基酸,如脯氨酸和赖氨酸等,在粗面内质网的核蛋白体上合成前α多肽链(proalpha polypeptide chain),多肽链输送到高尔基复合体后,组成前胶原分子(procollagen)。前胶原分子由分泌囊泡带到细胞表面,然后通过胞吐作用释放到细胞外。在前胶原肽酶催化下,将每一前α多肽链的尾段除去,成为原胶原分子(tropocollagen)。许多原胶原分子成行平行排列,结合成具有周期性横纹的胶原原纤维。由胶原原纤维互相结合形成胶原纤维。

一般创伤修复

各种创伤均会造成不同程度的细胞变性、坏死和组织缺损,必须通过细胞增生和细胞间基质的形成来进行组织修复。在此修复过程中,成纤维细胞起着十分重要的作用。以伤口愈合过程为例,成纤维细胞通过有丝分裂大量增殖,并从4~5天或6天开始合成和分泌大量的胶原纤维和基质成分,与新生毛细血管等共同形成肉芽组织,填补伤口组织缺损,为表皮细胞的覆盖创造条件。在伤口愈合中,成纤维细胞主要来源于真皮乳头层的局部成纤维细胞和未分化的间充质细胞,以及血管周围的成纤维细胞和周细胞。内脏损伤时,参与修复过程的成纤维细胞多来自间质和包膜,以及粘膜下或浆膜下层的结缔组织。有人认为创伤愈合过程中伤处聚集的大量成纤维细胞,一方面是由成纤维细胞通过分裂增殖而来,另一方面,更多地是由邻近的间充质细胞、纤维细胞和毛细血管周细胞等演变或游走到伤处。在创伤修复的后期,成纤维细胞通过分泌胶原酶参与修复后组织的改建。在某些病理条件下,以成纤维细胞为主要细胞成分的肉芽组织或增生组织块还可以在非骨组织内发生钙化,引起异位骨化(ectopic ossification)。但对于异位骨化的参与细胞及其机制尚不十分清楚,未分化间充质细胞、成纤维细胞、内皮细胞和毛细血管周细胞等可划归为诱导性骨祖细胞的细胞都有可能参与这一过程。

骨创伤修复

最简单和常见的骨创伤即是骨折,其愈合过程须经过炎性反应、清扫、纤维骨痂和骨性骨痂4个阶段。不同阶段参与的细胞主体不同。成纤维细胞从骨折第3天起就出现于骨折局部血肿中,骨折后5天即在机化血肿及骨折断端的间隙及其周围大量存在,是参与纤维骨痂阶段的主要细胞成分。在此阶段成纤维细胞一方面大量分裂增殖,一方面又合成和分泌大量Ⅰ型胶原,使肉芽组织逐步变成疏松的结缔组织,将骨断端包围起来,形成接合两骨折断端的巨大的纤维骨痂。然而,这种由无数成纤维细胞和丰富的肉芽组织为主体构成的纤维结缔组织却不会演变为在其它组织创伤修复时常见的瘢痕组织,而是通过钙盐结晶在其内部不断沉积,逐渐演变为骨性骨痂,使骨折局部的修复达到骨性愈合,恢复骨组织的结构。此时,骨折愈合部只有骨组织而不再存在成纤维细胞。

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