科普:傷口是怎樣癒合並最終形成疤痕的?

科普:傷口是怎樣癒合並最終形成疤痕的?

捕獵、爭鬥、意外等,都大概率讓我們擁有著或大或小的傷口。人體組織要想既不受傷,又能穿過近百年的時空之旅,這基本上是不大可能的。

所以,一塊傷口的自我修復,是每個機體都非常重要的議題。人體組織在一過性抗擊打方面遠不如鋼鐵等金屬材料,但是,單就抗磨損性能,地球上任何材料都比不上組織。

之所以如此,並不是組織有多麼堅硬——實際上組織很脆弱——而是因為它時刻都在自我修復。就好比一輛車白天在外面行駛,夜晚就會徹夜地進行各方面的檢修。

換言之,人體組織是一種神奇的可以無時不刻的自我修復的材料。

我們都或大或小的受過傷,那種或尖銳、或火灼、或鈍、或麻的感覺,使得我們時刻都記住:再也不要輕易受傷!但是,在這股不愉悅地感受之後,我們很可能“喜獲”一枚疤痕。

疤痕是怎麼形成的呢?或者說傷口是怎樣修復最終形成疤痕的呢?

組織細胞的分化

我們都是由一枚受精卵不斷增殖而來的。一變二,二變四,四變八...如此形成。

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但是,光有數量上的增多還不行,細胞還要在功能上呈現不同的多樣性。比如,部分細胞會變成骨骼和肌肉,部分會變成皮膚,部分會變成肝臟等等。

細胞們相互間妥協,犧牲某些個體利益,而相互間協作,進而使得整個機體能夠在大自然間的競爭下勝出。它們很少自怨自艾和自覺高人一等,比如成為屁股的細胞不會為自己成為屁股而苦惱,而成為大腦的細胞也不會為自己高高在上而絲毫不在乎屁股的感受。

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而如果有些細胞覺得在這種分工下,無法滿足自己的野心,它們就可能會變成腫瘤細胞。腫瘤細胞無視規則,肆意妄為。它們不聽從機體的指令,搶奪周邊組織的營養,只為繁殖和發展自己。

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在一處搶完還不滿意,還會藉助血管、淋巴跑到身體的其它部位進行惡性增殖。但是,腫瘤細胞只不過是一種目光短淺的行為,表面看似在不斷髮展自己,其實是在殺死宿主,最終也只不過自己要完蛋。

細胞分化就好比人由孩童長大成人的過程。分化程度低,代表著細胞可以發展的方向越多,而分化程度越高,代表著細胞的人生軌跡已被劃定。

細胞分化也是一種類似社會分工的過程。每個組織就一個行業,而每個行業都需要後備軍。因為細胞自身也有壽命週期。此外,它也得面對突然其來的意外事件——傷口。

所以,組織不僅需要保持高分化,同時也要保證自己在遭遇到“缺損”時,能夠及時地填充這部分缺損。

細胞再生是組織修復的重要機制

人體組織細胞根據其可再生的難易程度,分為不穩定細胞、穩定細胞和永久細胞。

所謂不穩定細胞,指的是那些擁有持續分裂能力的細胞。這些細胞總在不斷地增殖,以代替衰亡或破壞的細胞,比如人體的表皮細胞、呼吸道和消化道黏膜細胞。

這類細胞之所以可以不斷分裂,是因為在這些組織內存在著一種儲備細胞,這類細胞分化程度很低,在必要條件成熟時,它們就會取代原先的細胞成為分化成熟的組織細胞。

穩定細胞,在生理條件下,一般呈現靜止狀態,並不進行增殖。但是,當組織受到損傷刺激之後,則可激活細胞開啟再生能力。這類細胞包括各種腺體細胞,比如肝臟、胰腺等。比如肝臟細胞一般情況下保持非分裂狀態,但是當肝臟切除後(即使切除70%),即可表現出快速再生的能力。

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概括來講,就好比上圖,不穩定細胞主要走的上述左側途徑,而穩定細胞則是中間和右側的途徑。

而永久細胞,顧名思義了,這是一類無法再進行分裂的細胞。屬於這類的細胞有神經元細胞、骨骼肌細胞和心肌細胞。這類細胞一旦分化完全,就不再表現出可再生能力。尤其是神經元細胞,在我們出生後就基本確定下來了,一旦遭受破壞,將永久性缺失,無法再通過自我修復增生來彌補。所以,有人煤氣中毒,腦部缺氧之後,腦神經元在最關鍵的前幾分鐘如果得不到拯救就將永久性死亡,可引起人智力低下等一系列惡果。

瘢痕(疤痕)形成過程

最理想的狀態,當然是用可再生的細胞去填充被損壞或凋亡的細胞。但是,在實際情況下,這種情況發生概率很小。

就拿皮膚組織而言,如果傷口很小、且很乾淨沒有受到汙染,一般該傷口可由上皮組織底部的幹細胞再生最終發育成熟進行填補。此時的傷口修復很“完美”,基本上和受傷之前沒有什麼區別。

但是,如果傷口較大,且較深,或者受到感染等,這時那些位於上皮組織底部的幹細胞再已被連根拔起。故也無法做到傳統意義上的完美修復了。這時它就要藉助一種叫做纖維性修復的方式。

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第1步:傷口形成

當人的組織受到傷害,而出現組織傷口時,組織中的血管首先會破裂,隨後血液會填充傷口。

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第2步:血液填充

當血液中的凝固酶在接觸到傷口部的異物和空氣時,會快速自我凝固,形成結痂,如此就止住了血。

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第3步:血液凝固

緊接著在傷口部會開啟炎症反應,炎性細胞會進入。傷口可出現紅腫熱痛。雖然,我們一提到炎症反應多認為其是不好的,而實際上炎症反應是機體重要的應對危害的機制。

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第4步:炎症細胞侵入

一方面炎症反應可以調集人體的免疫系統來殺滅異物,一方面炎症反應可以調集血液填充此處,如此就可用額外的營養來修復該處。

在結痂下面,是一種鮮嫩的組織。它由薄壁毛細血管和增生的纖維母細胞構成,被稱為肉芽組織。

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第5步:肉芽組織增殖

肉芽組織不僅可以抗感染保護創面,還可以填補創口及其他組織缺損。

剛開始的肉芽組織含有的炎性細胞和水分都較多(紅腫)。隨後就開始水分逐漸被吸收,炎性細胞也漸漸減少,此時破損的毛細血管等也已經開始被修復。而纖維母細胞則開始大量的產生膠原纖維。

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第6步:纖維母細胞產生大量膠原纖維

這就好比在傷口缺損的部位填充膠水一般。而隨著時間推移,纖維母細胞也開始減少,併成為纖維細胞。而填充的膠原纖維中,細胞和毛細血管成分也開始減少,最終肉芽組織成熟為纖維結締組織,並逐漸成熟為老化階段的瘢痕組織。

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第7步:肉芽組織血管和水分減少

瘢痕,即我們常說的疤痕,是肉芽組織經改建成熟形成的纖維結締組織。此組織內由橫七豎八的膠原纖維束組成。膠原纖維束就好比縫補在衣服上的線,緊緊地將原來的傷口部收縮在一起。

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第8步:瘢痕組織形成

結語

瘢痕在很大程度上,幫助我們填補了傷口,功勞很大,算得上是人體自我保護的救命稻草。如果人的傷口無法自然修復,而且縫補地很不結實,那後果自然可想而知。

但是又因為瘢痕是由膠原纖維組成的,所以組織質地堅硬缺乏彈性。

如果瘢痕發生在關節部位,可導致關節攣縮或活動受限。如果發生在腸道部位可引起腸梗阻,比如十二指腸潰瘍形成瘢痕後可引起幽門部梗阻。

內臟器官瘢痕修復的話,可能會導致臟器硬化。

此外還有部分人存在瘢痕體質。即它們一旦受傷以後,修復時會導致瘢痕組織過度增生,突出於體表,好似螃蟹腳,稱為蟹足腫。

導致這種結果的原因可能與瘢痕中缺血缺氧,導致其內肥大細胞分泌生長因子,進而使得肉芽組織增生過度有關。

臨床上解決瘢痕體質人群的瘢痕問題,常常會給傷口加壓、或用X光對過度活躍的纖維母細胞進行殺滅。

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