东南大学医学院张薇教授团队在《Nature Communications》发表研究成果:揭示丝素蛋白驱动皮肤再生修复新机制
东南大学医学院张薇教授团队在《Nature Communications》发表研究,揭示丝素蛋白通过“ITGA2—PI3K-Akt—P53—Ccl27”信号轴促进皮肤再生修复。研究发现,丝素蛋白可激活角质形成细胞再生程序,促进再上皮化、血管新生和毛囊重建;论文第一作者为东南大学医学院博士研究生朱悦。
近日,东南大学医学院张薇、陈佳林、郑明珠团队联合浙江大学欧阳宏伟团队,在国际学术期刊《Nature Communications》发表题为“Silk fibroin intrinsically activates Ccl27⁺ migratory-paracrine keratinocytes to orchestrate epidermal–dermal crosstalk for regenerative wound healing”的研究论文。研究揭示,丝素蛋白可凭借材料自身的内在生物活性,激活角质形成细胞的再生程序,并通过表皮与真皮间的细胞通讯促进皮肤创面修复,为再生生物材料的设计提供了新思路。
皮肤创面愈合涉及表皮再生、真皮重塑及皮肤附属器重建等多个过程。传统生物材料主要发挥物理支撑和药物递送作用,其自身能否主动调控组织再生尚不明确。本研究聚焦丝素蛋白的固有生物活性,探索其促进皮肤创面修复的作用机制。研究团队以溶液形式施加丝素蛋白与丝胶蛋白,排除支架刚度、拓扑结构等物理因素干扰。通过小鼠全层皮肤创伤模型发现,丝素蛋白显著加速小鼠全层皮肤伤口闭合,并促进再上皮化、血管新生及毛囊重建,同时减少纤维化相关标志物表达。通过单细胞测序、蛋白质组学与遗传学扰动,锁定角质形成细胞为丝素蛋白的主要靶细胞。丝素蛋白直接结合角质形成细胞表面的整合素受体ITGA2,激活PI3K-Akt通路,解除P53对趋化因子Ccl27的转录抑制。升高的Ccl27一方面增强角质形成细胞迁移能力、加速再上皮化;另一方面以旁分泌方式作用于真皮成纤维细胞的CCR10受体,促进其增殖与真皮重塑。角质形成细胞特异性敲低Ccl27后,丝素蛋白的促再生效果大幅削弱,证实Ccl27是关键靶点。
该研究揭示了丝素蛋白通过“ITGA2—PI3K-Akt—P53—Ccl27”信号轴调控表皮—真皮细胞通讯、促进皮肤再生的新机制,突破了生物材料仅作为被动支架或递送载体的传统认识,为开发具有内源性再生调控能力的新型创面修复材料提供了理论依据。

东南大学医学院博士研究生朱悦为该论文第一作者,东南大学医学院张薇教授,陈佳林教授,郑明珠教授及浙江大学欧阳宏伟教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、江苏省自然科学基金等项目资助。(供稿/朱悦)
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