傷口癒合的分子級聯、生長因子網絡與病理性癒合的機制。
炎症期的分子調控
嗜中性球招募:損傷組織釋放 DAMPs(HMGB1, ATP)→活化 resident macrophages 和 mast cells→分泌 TNF-α、IL-1β、CXCL8(IL-8)→嗜中性球沿趨化梯度遷移。嗜中性球功能:phagocytosis、NETs(neutrophil extracellular traps)殺菌和 ROS 殺菌。巨噬細胞極化:早期 M1(classical, IFN-γ/LPS 驅動)→促炎、清除壞死→後期轉為 M2(alternative, IL-4/IL-13 驅動)→分泌 TGF-β、VEGF、PDGF→促修復和纖維化。M1/M2 轉換失敗是慢性傷口(如糖尿病足潰瘍)癒合不良的關鍵機制。
血管新生的分子機制
缺氧→HIF-1α 穩定→VEGF-A 轉錄↑→VEGF 結合 VEGFR-2(Flk-1)→內皮細胞增殖、遷移和管腔形成。Tip cells 和 stalk cells 的分化由 Notch-Delta-like 4(DLL4)訊號決定:VEGF 活化 tip cell→DLL4↑→活化鄰近細胞的 Notch→抑制 VEGFR-2→成為 stalk cell(lateral inhibition)。Angiopoietin/Tie2 系統:Ang-1 促進血管穩定(mural cell 招募);Ang-2 促進血管不穩定和新生。
膠原代謝與重塑
膠原合成:fibroblast 內 procollagen 合成→prolyl hydroxylase(需 Vitamin C 和 Fe²⁺)將 proline 和 lysine 羥基化→三股螺旋穩定→分泌到細胞外→procollagen peptidase 切除 N/C 端前肽→tropocollagen→自組裝成 collagen fibrils→lysyl oxidase(需 Cu²⁺)催化交叉連結。維生素 C 缺乏→prolyl hydroxylase 失活→膠原不穩定→壞血病(scurvy):舊傷口裂開、牙齦出血、皮下出血。重塑期 MMP 調控:MMP-1/8/13(collagenases)切割 fibrillar collagen→MMP-2/9(gelatinases)進一步降解→TIMP-1/2 抑制 MMP→平衡決定疤痕品質。
病理性癒合
(1) 肥厚性疤痕(Hypertrophic scar):疤痕局限在原傷口範圍但過度增厚→TGF-β↑和 TIMP↑→ECM 過度沉積。通常在 1-2 年內改善。
(2) 蟹足腫(Keloid):疤痕超出原傷口邊界持續擴展→遺傳傾向(非裔和亞裔較常見)→病理機制涉及 mechanotransduction 異常和持續的 TGF-β 訊號。組織學:thick, eosinophilic collagen bundles(hyalinized collagen)。治療困難:局部類固醇注射、矽膠貼片、放射治療,切除後復發率高。
(3) 慢性傷口:持續炎症(M1 dominant)→過多 MMPs 降解新生 ECM→癒合無法進展。糖尿病足:高血糖→AGEs(advanced glycation end-products)→微血管病變+嗜中性球和巨噬細胞功能障礙→感染+缺血+神經病變→三重打擊。
文獻參考:Gurtner, G.C. et al. (2008). Nature, 453, 314-321. / Eming, S.A. et al. (2014). Sci Transl Med, 6, 265sr6.
