Образование и распространение рубца после заживления раны является сложной проблемой в лечении ожогов, и нет эффективного метода профилактики и борьбы с рубцами, в то время как механизм образования рубца изучался больше в фундаментальных исследованиях. Сообщается, что некоторые ученые изучили характеристики фибробластов в ранах кожи и подтвердили, что фибробласты проявляют сильную пролиферативную способность во время заживления ран, что, как считается, является причиной образования рубцов. Также было показано, что коллаген выделяется и откладывается в больших количествах во время процесса заживления, а у взрослых преобладают коллагеновые волокна типа I, что позволяет предположить, что аномальное выделение коллагена является причиной образования рубцов. Была изучена экспрессия различных факторов роста и их рецепторов во время процесса заживления и в рубце, и было замечено, что экспрессия трансформирующего фактора роста β (TGF-β) и основного фактора роста фибробластов (bFGF) и их рецепторов сильно отличается от таковой в нормальной коже. Считается, что факторы роста играют важную роль в развитии келоидных рубцов. Также была изучена взаимосвязь между процессом заживления рубцов и воспалительной реакцией, и было замечено, что степень формирования рубца положительно коррелирует с силой воспалительной реакции в процессе заживления рубца. Некоторые ученые также изучали связь между половыми гормонами и образованием рубцов, и заметили, что эстроген может способствовать заживлению ран, а уровень прогестерона и андрогена в гиперпластических рубцах выше нормы, что позволяет предположить, что образование рубцов связано с половыми гормонами. Также было замечено, что степень рубцевания различается в разных областях, например, в средней линии груди и верхней части спины, где напряжение кожи выше, поэтому считается, что местный биологический стресс кожи также является важной причиной образования рубцов. Считается, что различные виды и расы также тесно связаны с образованием рубцов и т.д. Вышеперечисленные исследования значительно улучшили понимание механизма образования рубцов, но, похоже, предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем механизм образования рубцов будет полностью понят, а рубцы будут полностью предотвращены и вылечены клинически. Каковы основные причины образования рубцов и каково следующее направление исследований? Стоит задуматься.
В 1971 году Беррингтон и др. наблюдали отсутствие образования рубцов после травмы кожи плода в середине беременности и предложили концепцию «заживления без рубцов», что привело к изучению механизма заживления без рубцов, надеясь воспроизвести этот процесс у взрослых и таким образом избежать образования рубцов. На первом этапе исследований основное внимание уделялось внешней среде плода, такой как теплая, стерильная амниотическая жидкость и низкое парциальное давление кислорода, но более поздние исследования подтвердили, что не они лежат в основе заживления рубцов у плода. Последние исследования были сосредоточены на внутренних факторах заживления кожи плода, таких как характеристики самих фибробластов плода и компоненты внеклеточного матрикса. (2) Фенотип фибробластов фетальной травмы отличается от такового у взрослых и имеет ярко выраженный блуждающий характер; (3) Фетальная травма содержит высокую концентрацию гиалуроновой кислоты и может сохраняться в течение более длительного периода времени, что делает внеклеточный матрикс более подвижным и гибким, что способствует пролиферации и блужданию фибробластов. (4) Процентное содержание коллагена типа III/I в травме плода выше, чем у взрослых, а коллагеновые волокна расположены в нормальной сетчатой форме; (5) факторы роста, такие как TGF и bFGF, слабо выражены в процессе заживления травмы плода. Какова основная причина «безрубцового заживления» ран плода?
Лоренц и др. заметили, что раны плода на поздних сроках беременности могут иметь переходный период между заживлением рубцовой ткани, как у взрослых, и ранним заживлением без рубцов, и назвали это «переходным рубцом», который характеризуется нормальным сетчатым расположением коллагеновых волокон дермы в заживающей ране, но отсутствием прикрепления кожи. Почему возникают «переходные рубцы»? Связано ли это с состоянием развития плода во время его перехода к взрослой жизни?
Стельницкий и др. показали, что способность плодов млекопитающих прекрасно восстанавливать большие дефекты кожи регенеративным путем может быть связана с их парадигмальными генами, такими как гомозиготный гетерозиготный ген каркаса. Гомозиготные гетерозиготные каркасные гены являются основными генами регуляции развития у животных, действующими на всех генетических уровнях и регулирующими все аспекты морфогенеза и дифференцировки клеток. Кассета гомологичных аллоформ — это общий фрагмент внутри всех гомологичных аллоформных каркасных генов размером 183 п.н., впервые обнаруженный у дрозофилы, а затем показавший, что он присутствует у всех постнатальных животных от губок до позвоночных, а также у растений и грибов, и высоко консервативен в ходе эволюции. Гомодоменная кассета кодирует 60-аминокислотный гомеодомен, который действует на определенные последовательности ДНК для регуляции более крупных гомодоменных белков, т.е. транскрипционных регуляторов, которые могут активировать или репрессировать экспрессию целевых генов. Экспрессия гомологичных гетеродоменных генов варьирует на разных стадиях развития. Во время нормального развития кожи клетки эктодермы, мезодермы и эндодермы взаимодействуют друг с другом в точной временной и пространственной последовательности, образуя сложную трехмерную сетчатую оболочку, и все это регулируется гомологичными гетеромерными рамками. Было обнаружено, что экспрессия MSX21, MSX22 и MOX21 в коже плода и коже взрослого человека различается.
Механизм «заживления без рубцов», как особого явления в развитии плода, должен быть тесно связан с биологией развития. Этот результат позволяет предположить, что плоды и взрослые находятся на разных стадиях развития и что многие различия в их биологии развития могут быть основной причиной различных результатов заживления. Сравнительное изучение биологии развития заживления ран кожи плода, взрослого и новорожденного, выявление различий, а затем применение соответствующих факторов вмешательства для наблюдения за изменениями в заживлении ран может быть лучшим способом выяснить механизмы «заживления без рубцов», «переходного рубцевания» и образования рубцов у плода. Это может быть лучшим направлением для выяснения механизмов «заживления без рубца», «переходного рубца» и образования рубца у плодов.