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一、引言
严重烧伤对人体皮肤造成的损害是极为严重的,其破坏了皮肤主要细胞的正常功能,使得皮肤再上皮化过程困难重重,创面往往迁延难愈,给患者带来极大痛苦并影响预后恢复。在烧伤创面修复的众多研究方向中,促进关键细胞活性以推动修复进程成为核心要点。角质细胞生长因子 - 2(KGF-2),作为一种在创面修复领域备受瞩目的细胞生长因子,正逐渐展现出其独特的作用机制与巨大的应用潜力。
二、KGF-2 的生物学特性与作用机制
KGF-2,属于成纤维细胞生长因子(FGF)家族中的重要成员。其独特的蛋白质结构决定了它在细胞信号传导与组织修复中扮演关键角色。KGF-2 主要由成纤维细胞分泌产生,通过与靶细胞表面特异性受体 —— 成纤维细胞生长因子受体 2Ⅲb(FGFR2Ⅲb)相结合,激活一系列复杂的细胞内信号通路,如 Ras/Raf/MEK/ERK、PI3K/Akt 等信号级联反应。这些信号通路的激活,犹如开启了细胞功能的 “开关”,能够显著促进上皮细胞的增殖、迁移以及分化过程,对于皮肤再上皮化至关重要。
在正常皮肤生理状态下,KGF-2 维持着较低水平的表达,以维持皮肤细胞的稳态平衡。然而,一旦皮肤遭受烧伤等创伤,机体就如同启动了应急修复机制,受损部位周围的成纤维细胞会迅速响应,大量合成并分泌 KGF-2。KGF-2 随即与上皮细胞表面的 FGFR2Ⅲb 受体特异性结合,激发上皮细胞内相关基因的表达上调,促使细胞加速进入细胞周期,实现快速增殖,为创面修复提供充足的细胞来源。同时,它还能增强上皮细胞的迁移能力,引导上皮细胞朝着创面中心迁移,逐步覆盖受损区域,实现创面的再上皮化修复。
三、KGF-2 在烧伤创面修复中的作用
3.1 促进上皮细胞增殖与再上皮化
在烧伤创面愈合过程中,再上皮化是关键环节,直接影响创面的愈合速度与质量。研究表明,外源性给予 KGF-2 能够显著加速这一进程。当 KGF-2 作用于烧伤创面时,能够刺激角质形成细胞、基底细胞等上皮细胞的增殖。体外细胞实验显示,在添加 KGF-2 的培养体系中,上皮细胞的增殖速率明显高于对照组,细胞周期相关蛋白如 Cyclin D1、PCNA 等表达显著上调,表明细胞周期进程加快,更多细胞进入增殖状态。
在体内动物实验中,将 KGF-2 应用于烧伤动物模型的创面,可观察到创面处上皮细胞层数增多,上皮细胞向创面中心迁移速度加快,新生上皮组织迅速覆盖创面。例如,在小鼠深 Ⅱ 度烧伤模型中,局部使用 KGF-2 治疗后,第 7 天创面的再上皮化率相较于对照组明显提高,创面愈合时间显著缩短。这充分证明了 KGF-2 在促进烧伤创面再上皮化方面的卓越功效,有助于快速封闭创面,减少感染风险,为后续创面修复奠定良好基础。
3.2 调节细胞外基质重塑
细胞外基质(ECM)的正常结构与功能对于维持皮肤的完整性和正常生理功能至关重要。烧伤后,创面局部的 ECM 会遭受严重破坏,其成分与结构发生显著改变。KGF-2 在这一过程中发挥着重要的调节作用。一方面,KGF-2 能够促进成纤维细胞合成和分泌胶原蛋白、纤连蛋白等 ECM 成分,增加 ECM 的合成量,有助于修复受损的 ECM 网络。研究发现,经 KGF-2 处理的成纤维细胞,其胶原蛋白 Ⅰ、Ⅲ 以及纤连蛋白的 mRNA 表达水平和蛋白分泌量均显著增加。
另一方面,KGF-2 还能调节基质金属蛋白酶(MMPs)及其组织抑制剂(TIMPs)的表达与活性。烧伤创面愈合过程中,MMPs 的过度表达可能导致 ECM 过度降解,影响创面愈合质量。KGF-2 能够下调 MMP-1、MMP-3 等的表达,同时上调 TIMP-1 的表达,维持 MMPs 与 TIMPs 之间的平衡,防止 ECM 过度降解,促进 ECM 的有序重塑,使创面修复后的皮肤组织结构更加接近正常皮肤,减少瘢痕形成的风险。
3.3 改善创面微环境
烧伤创面往往处于一个恶劣的微环境中,存在炎症反应过度、缺血缺氧、氧化应激等诸多不利于创面愈合的因素。KGF-2 在改善创面微环境方面也发挥着积极作用。首先,在炎症调节方面,KGF-2 能够抑制炎症细胞的过度浸润与活化,减少炎症介质如肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)等的释放,从而减轻炎症反应对创面组织的进一步损伤。研究显示,在烧伤创面局部应用 KGF-2 后,创面组织中 TNF-α、IL-6 等炎症因子的表达水平明显降低,炎症细胞浸润数量减少。
其次,KGF-2 能够促进血管生成,改善创面的血液供应。通过上调血管内皮生长因子(VEGF)及其受体的表达,KGF-2 刺激血管内皮细胞的增殖与迁移,引导新生血管向创面生长,为创面修复提供充足的氧气和营养物质,改善创面的缺血缺氧状态。此外,KGF-2 还具有一定的抗氧化应激能力,能够增强细胞内抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,降低活性氧(ROS)水平,减轻氧化应激对细胞和组织的损伤,为创面修复创造一个相对有利的微环境。
四、KGF-2 在烧伤创面修复中的应用现状与挑战
目前,KGF-2 在烧伤创面修复的临床前研究中已取得了显著成果,展现出良好的应用前景。在动物实验中,无论是浅 Ⅱ 度烧伤还是深 Ⅱ 度烧伤模型,KGF-2 的局部应用均能有效促进创面愈合,改善愈合质量。然而,从基础研究迈向临床应用仍面临一些挑战。首先,KGF-2 作为一种蛋白质类生物制品,其稳定性较差,在体内易被蛋白酶降解,生物半衰期较短,限制了其在创面局部的有效作用时间。如何提高 KGF-2 的稳定性,延长其在体内的作用时间,成为亟待解决的问题。
其次,烧伤创面的复杂性和个体差异使得 KGF-2 的最佳给药方式、剂量以及治疗时机难以精准确定。不同程度、不同部位的烧伤创面,对 KGF-2 的反应可能存在差异。此外,大规模制备高纯度、活性稳定的 KGF-2 也存在一定技术难度与成本问题,这在一定程度上阻碍了其临床广泛应用。
五、联合治疗策略增强 KGF-2 疗效
为了克服 KGF-2 单独应用时存在的局限性,近年来研究人员开始探索联合治疗策略。其中,与其他生长因子联合应用成为研究热点之一。例如,酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)是成纤维细胞和内皮细胞生长分化的关键介质,与 KGF-2 具有协同作用。温州医科大学李校堃院士团队吴疆教授、何华成教授课题组制作的一种新型微针贴片,将 aFGF 包载于纳米颗粒(NPaFGF)中,然后将 KGF-2 与 NPaFGF 一起固定在微针贴片(KGF-2/NPaFGF@MN)中。这种微针贴片能够顺利穿过烧伤创面的焦痂,实现 KGF-2 和 aFGF 的经皮顺序递送。
研究结果表明,KGF-2/NPaFGF@MN 用于烫伤创面可以实现更快的伤口愈合,减少坏死组织,促进伤口的再上皮化,增加胶原沉积,增加新血管形成。进一步研究发现,KGF-2/NPaFGF@MN 组中创面缺氧诱导因子 - 1α(HIF-1α)和热休克蛋白 90(Hsp90)的表达显著升高,这两个因子在促进创面愈合过程中发挥着重要作用。这种联合治疗策略通过不同生长因子在创面修复不同阶段发挥各自优势,协同促进创面愈合,为提高 KGF-2 在烧伤创面修复中的疗效提供了新的思路与方法。

六、结论与展望
角质细胞生长因子 - 2(KGF-2)凭借其在促进上皮细胞增殖、调节细胞外基质重塑以及改善创面微环境等方面的独特作用机制,在烧伤创面修复领域展现出巨大的应用潜力。尽管目前在临床应用方面还面临一些挑战,但随着对 KGF-2 作用机制研究的不断深入,以及新型给药系统、联合治疗策略等相关技术的不断发展与完善,有望克服这些障碍,将 KGF-2 更有效地应用于临床烧伤创面治疗,为广大烧伤患者带来更好的治疗效果,提高创面愈合质量,减少瘢痕形成等并发症,改善患者的生活质量。未来,KGF-2 在烧伤创面修复领域必将发挥更为重要的作用,成为烧伤治疗领域的重要手段之一,推动烧伤创面修复医学的进一步发展。
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