伤口愈合这事,你以为简单吧?可是我花了博士四年都还没搞懂

知乎日报 我演戈多 147℃ 评论

伤口愈合这事,你以为简单吧?可是我花了博士四年都还没搞懂

图片:Public Domain

有哪些大家默认「科学家肯定已经搞懂了」,而实际上没人能解释清楚的问题?

我演戈多,醉心学术,偶尔风月

手上破了一个小口,止血,结痂,手贱抠两下,过两天好了,这么简单的过程,科学家肯定已经懂了吧。

可是我花了我博士四年,连这个过程的千万之一都解释不清,学界泰斗,各专家,也没有人敢说自己能解释清。很多生理学,病理学的东西就是这样,越钻研这个东西,就越觉得正如苏格拉底所说

我唯一知道的事,就是我一无所知

之前写了一个回答,就直接搬过来,看看一个 0.5 毫米的口子,到底有多难搞懂。

当我拿到我的课题之时,我也以为这样一个过程有什么好研究的,那么简单的事,感觉一点就没有拯救世界的潜力,我课题应该是癌症,神经与心脑血管啊!

但当打开每一个综述,第一句话永远是,伤口愈合是人体中最复杂的生物学过程之一,像打开了一个新世界的大门。

创口刚形成的炎症阶段的这些炎症因子会告诉别的细胞,我这有伤口,需要再生修复。

对于大家,发现伤口发红,大概可能就说发炎了,可发炎这两个字意味着这么一个表

这还只是一部分比较重要的,还有一些作用不那么重要的没有录入。

然后进入再生阶段

Epidermal growth factor (EGF) family

Fibroblast growth factors (FGFs)

Vascular endothelial growth factor (VEGF)

Insulin-like growth factors (IGFs)

Wnt proteins

Jagged, Delta and Notch

Transforming growth factor β (TGF-β)

Activins

Bone morphogenetic proteins (BMPs)

随便拿一个 Epidermal growth factor (EGF) family 的通路

随便挑一个都涉及到几十个蛋白。三种调控方法。还有之前提到的 Hippo,也是异常复杂。这中间每一个基因出现问题,整个过程就会受到影响。所以我们常用 Orchestration(管弦乐)来形容组织修复过程。

所有这些生长因子(Growth factors) 都需要相应受体(Receptors)出现在相应细胞上,比如 TNFR1,IL6R,来激活下游信号传递(Signaling transduction),信号传递里面又有很多转录因子,比如 TNF/TNFR1/NFkB,转录因子又分经典通路与非经典通路(canonical and non-canonical),还涉及到磷酸化与细胞内转运的蛋白。当磷酸化后的转录因子进入到细胞核,再调控下游基因表达,下游基因表达,又启动其他细胞的其他通路,环环相扣。

大部分的组织再生在不同生物里,都是异曲同工。涉及到的基因成千上万。

我博士生涯 5 年,能解决的只是 Transforming growth factor β (TGF-β)通路中一个小小的调节者,而且只涉及几种细胞。更不用说还有很多未被发现的基因,以及其他重要的细胞种类了。

生物学上对一个现象的解释,永远是管中窥豹。

我们只能给出相对重要的发现,其实只是在特定条件下,一种特定的现象,有时候根本不能反映人体中真正在发生的。

在伤口愈合中,有明显变化基因就有 1000 个,很多我们都不知道其在整个进程中有什么作用。

其次,伤口愈合可不只涉及到人体自身哦。还有细菌小朋友。

研究者从 6 个人的手臂上检测到了 182 种细菌。这些细菌大多是葡萄球菌、链球菌和棒状杆菌。

而细菌所表达的基因,直接影响伤口生长因子的表达,有些细菌被证明促进伤口愈合,也有些细菌被证明是对无法愈合的伤口溃烂的致病菌。

我博士委员会一个教授,因为发现了一个没人注意到的小蛋白在伤口愈合的重要作用,就卖了 6400 万欧元,这样的蛋白,大概有几千个。

现在还有觉得看似不痛不痒的小伤愈合,是一个有人能解释清楚的问题了么?

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References:

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