大鼠角膜傷口電流的離子成分及其調控作用
傷口內部的電場和電流是一個強烈的信號,能夠引導細胞遷移到愈合的傷口中。電場刺激許多細胞的分布、遷移和分化,例如角膜表皮細胞、神經細胞、成纖維細胞和皮膚表皮細胞,這些細胞具有趨電性或向電性。多年前就檢測到了人皮膚傷口上出現的電場和電流,現在的新技術可以更加精確地測定電流的變化,例如非損傷微測技術、生物電成像儀等。
2011年,加州大學戴維斯分校的研究人員用非損傷微測技術測定了大鼠眼角膜傷口上單個離子流隨時間變化的動力學,也檢測了Cl-通道在受傷前后的表達水平。受傷后Ca2+外流增加,但是K+流初期外流很大隨后快速減小。令人意外的是,傷口中的Na+出現內流,以及持續的Cl-內流,近似于之前測到的傷口電流。藥理學實驗發現藥物刺激了離子轉運,顯著增強了Cl-、Na+和K+流速。傷害眼角膜引起了Cl-通道CLC2的分布和表達的顯著變化。
這項研究說明外向的電流出現在角膜傷口上,主要由Cl-內流,以及部分Ca2+和K+外流所引起。Ca2+和Cl-流速主要是激活調控,但是K+流速主要是由滲漏引起。電信號是一個激活反應,可以為調節傷口愈合提供新方法,例如通過眼藥水改變離子轉運,以幫助非愈合角膜潰瘍的挑戰性。因此我們可以由此開發適合治療眼部疾病的眼藥水。