Nature子刊：皮肤细胞组成的“浮桥”

　　

生物通报道：新加坡国立大学NUS的研究团队发现，表皮细胞能够在伤口愈合过程中，联合起来形成悬浮的“桥梁”。这一发现为组织工程带来了新的启示，有望帮助人们设计人造皮肤，更好的治疗伤口。

这项研究发表在Nature旗下的Nature Materials杂志上，描述了皮肤细胞如何移动，跨越缺乏细胞外基质支持的区域，该区域缺乏允许细胞粘附的结构蛋白。

角质形成细胞在迁移时会组团前进，在受伤区域聚集形成保护性的屏障。此前，人们对这一愈合过程（re-epithelialization）并不了解。这项研究显示，人类的表皮细胞（角质形成细胞keratinocyte）能够形成悬浮的多细胞“桥梁”，跨越缺乏细胞外基质支持的受伤区域。

马达蛋白acto-myosin会引起细胞紧缩，建立起大规模的张力。研究人员指出，悬浮细胞桥梁就是在这种张力的基础上形成的。他们发现，作为浮桥的细胞层具有弹性，这种现象仅见于角质形成细胞，而其他类型的细胞层更像是液体。正是这种弹性赋予了，角质形成细胞形成浮桥的能力。

“为了更好的理解组织的修复和再生，我们需要深入研究调控伤口愈合的多种因素。我们的研究有望帮助皮肤组织工程突破现有限制，实现更完美的皮肤再生。此外，这项研究也有助于人们治疗皮肤烧伤，或者分析细胞层的机械性能。”领导这项研究的Lim Chwee Teck教授说。

下一步，研究团队将进一步解析皮肤细胞的物理学和机械性能，以推动组织理学领域的发展。研究人员还希望这项研究，能够帮助人们更好的理解特定皮肤疾病，例如水疱性皮肤病和在衰老过程中出现的皮肤病。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Epithelial bridges maintain tissue integrity during collective cell migration

The ability of skin to act as a barrier is primarily determined by the efficiency of skin cells to maintain and restore its continuity and integrity. In fact, during wound healing keratinocytes migrate collectively to maintain their cohesion despite heterogeneities in the extracellular matrix. Here, we show that monolayers of human keratinocytes migrating along functionalized micropatterned surfaces comprising alternating strips of extracellular matrix (fibronectin) and non-adherent polymer form suspended multicellular bridges over the non-adherent areas. The bridges are held together by intercellular adhesion and are subjected to considerable tension, as indicated by the presence of prominent actin bundles. We also show that a model based on force propagation through an elastic material reproduces the main features of bridge maintenance and tension distribution. Our findings suggest that multicellular bridges maintain tissue integrity during wound healing when cell–substrate interactions are weak and may prove helpful in the design of artificial scaffolds for skin regeneration.