李春义|直径10厘米的伤口,1分钟止血,6天痊愈,谁是幕后推手?

本期专家

李春义|直径10厘米的伤口,1分钟止血,6天痊愈,谁是幕后推手?

李春义 博导 研究员

中国农业科学院特种动物干细胞创新团队首席科学家、特种动物分子生物学省部共建国家重点实验室常务副主任、吉林省鹿茸工程研究中心主任。

鹿茸是雄鹿的第二性征、头部的骨质衍生物。鹿茸每年春天从鹿头部永久性的骨桩-角柄上长出,夏季进入快速生长期,秋季完全骨化脱掉茸皮暴露出坚硬的死骨角,冬天死骨角牢牢的附着在活组织的角柄上。到了第二年春天,鹿角脱落激发新一轮鹿茸的生长。

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中国是最早将鹿茸作为药用的国家,为了保存最大的药效,生产上要将快速生长期的鹿茸锯下,然后加工干燥,作为中药的原料。

创面一分钟止血源于鹿茸的特殊构造

由于鹿茸是生长最快的哺乳动物组织(可达2cm/天),所以血管分布非常丰富,锯茸时强大的压力使血注喷出。神奇的是由于鹿茸血管在进化过程中形成的特殊构造,可在1分钟之内仅靠血管断端的强力收缩便使血流完全停止,所以锯茸对鹿本身并不能造成明显的伤害。锯茸后伤口的愈合与角柄顶端伤口的愈合同样都非常神奇。

不吃药 伤口照样不发炎不感染不留疤

每年春天鹿角脱落后,在角柄的顶端都要留下一个伤口,有的鹿种这种伤口的直径可以超过10 cm(图A)。这些伤口在春夏交际的鹿圈也从不发炎、感染,最令人吃惊的是不到一个星期的时间就能完全愈合,而且不留伤疤(图B和C),属于再生性愈合(图D)。在这个愈合过程中皮肤和毛囊等皮内附属器官全部再生。在角柄顶端伤口愈合的同时,一个新的鹿茸已经悄然萌发。

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鹿茸干细胞 再生性愈合的魔法师

研究表明,角柄顶端的伤口之所以能够快速完美愈合是由于鹿茸干细胞的存在。将鹿茸干细胞移植到鹿体其它部位的皮下,也能使移植部位的伤口出现快速无伤疤愈合。与免疫细胞的离体共培养结果表明,鹿茸干细胞不但能增强免疫细胞的活力,而且还能有效抑制炎性因子的分泌。这可能就是为什么角柄顶端伤口从不感染也不发炎的原因所在。

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揭秘鹿茸干细胞特性 为人类临床研究提供借鉴

角柄顶端伤口快速无伤疤愈合的现象对临床上治疗伤口愈合具有难得的借鉴作用。但将该模型应用到临床之前,我们必须搞清鹿茸干细胞刺激伤口无伤疤愈合有没有种的特异性。为此我们用大鼠皮肤伤口模型进行了尝试。结果表明,鹿茸干细胞的条件培养液可显著促进大鼠的伤口愈合速度和愈合质量。进一步的优化,有望将鹿茸伤口愈合研究中的发现有效应用到临床上,从而对人类创伤、烧伤病人的治疗作出重大贡献。

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团队介绍

团队名称:中国农业科学院特种动物干细胞创新团队

所属单位:中国农业科学院特产研究所

中国农业科学院特种动物干细胞团队拥有17个在职科研人员。团队旨在挖掘干细胞依赖性的独特生物学现象,特别是鹿茸的发生与再生,麝香腺体的发育与泌香等。在对相关干细胞进行全面定性基础上,对这些现象形成的机制进行深入、系统的研究,以期在重大基础医学领域实现突破(顶天),如实现哺乳动物器官(断肢等)的完全再生;在医疗保健领域做出实实在在的贡献(立地),如提供疗效确切的干细胞源性终端产物(鹿茸、麝香等)的产品。发表SCI文章80余篇;完成省、部和国家课题10余项、发明专利2项、获奖省部和国家级奖7项。

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团队主要业绩:围绕鹿茸这一独特的生物学模型开展深入的研究,以揭示其完全再生、巧妙调节快速组织生长不发生癌变、和干细胞自主分化的机制,软骨、骨、皮肤、血管和神经再生机制等,以期为人类的健康做出贡献。奖项:90年中国科协“中国青年科技奖”;02年吉林省和中国农科院“科技进步二等奖”(均第一名);04年“国家科技进步二等奖”(第三名);03 年国际研究促进会“杰出科学家奖”;14年吉林省科技进步二等奖”(第一名);17年吉林省“自然科学一等奖”(第一名)。


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