當常規血液檢查顯示一種名為 SerpinB3 的蛋白質含量較高時，血液檢查通常會提醒醫生出現嚴重問題。 SerpinB3 升高可能與難以治療的癌症或嚴重的炎症性疾病有關。
SerpinB3 被認為是一種關鍵蛋白質，有助於揭示身體的屏障組織（例如皮膚和肺部）何時暴露。承受癌症或長期疾病帶來的嚴重壓力這通常被視為這些保護表面出現問題的跡象。
亞利桑那州立大學科學家最近的工作帶來了意想不到的變化。他們的研究表明，長期以來被認為是疾病標誌物的 SerpinB3，它還通過支持傷口癒合來幫助身體自我修復，發揮著天然的作用。
慢性傷口，費用高
皮膚傷口仍然是一個重大的醫學挑戰。美國每年估計有 600 萬個傷口，其中許多傷口癒合緩慢或難以處理。這些難以治癒的損傷通常與糖尿病、燒傷、感染或衰老有關。據估計，這些傷害每年造成的損失總計約為 200 億美元。
在這項新研究中，合著者 Jordan Yaron、Kaushal Rege 及其生物材料創新與轉化生物設計中心的同事發現 SerpinB3 是人體傷口癒合工具之一。結果表明，這種蛋白質有助於受損皮膚在受傷後恢復。
這項工作為新的醫學策略打開了大門。增加 SerpinB3 活性有一天可能會加速傷口修復。與此同時，限制活動可能成為減緩或控制癌症進展的一種方法。該研究還可能揭示 SerpinB3 如何導致炎症性疾病。從皮膚病到哮喘
這些發現發表在《美國國家科學院院刊》上
連接生物材料、絲氨酸蛋白酶抑製劑和組織修復
這項研究來自團隊實驗室兩項主要工作的結合：對促進傷口修復的生物活性材料進行更廣泛的研究；以及他們在絲氨酸蛋白酶抑製劑（絲氨酸蛋白酶抑製劑的縮寫）蛋白家族方面的專業知識。絲氨酸蛋白酶抑製劑有助於調節體內的許多過程，包括凝血和免疫反應。這個家族的許多成員似乎有助於維持組織分解和組織修復之間的平衡。
“當我們更深入地研究我們的生物活性納米材料如何幫助修復組織 SerpinB3（一種最初與癌症有關的蛋白質）時，我們將自己視為納米材料驅動的傷口癒合關係中的關鍵參與者，”Rege 說。 “這一旅程始於受使用生物材料進行組織修復的研究啟發，揭示了蛋白質作為皮膚損傷反應機制的基本作用。這確實很有趣。我們現在正在這些基本發現的基礎上，研究 SerpinB3 在其他病理狀況中的作用。”
Rege 是化學工程學教授，也是生物材料創新與轉化生物設計中心主任。亞龍擔任化學工程助理教授，也是該中心的教員之一。兩位研究人員均在亞利桑那州立大學物質、運輸和能源工程學院擔任學術職務。
雙活蛋白質：癌症和治療方法
當體內的絲氨酸蛋白酶抑製劑水平失去平衡時，許多絲氨酸蛋白酶抑製劑就會引發疾病。導致炎症、纖維化和癌症。 SerpinB3是該家族的一員，廣泛應用於癌症診斷。它是一種更嚴重疾病的指標。
SerpinB3，也稱為鱗狀細胞癌抗原-1，於 1977 年首次在宮頸癌組織中被發現。從那時起，SerpinB3 已常規用作侵襲性肺癌、肝癌和皮膚癌的生物標誌物。高濃度通常預示著更差的預後。
“四十多年來，SerpinB3 一直被認為是癌症生長和轉移的驅動因素。以至於它已成為一種臨床診斷。但在此之後，它在體內的正常作用仍然是一個謎，”Yaron 說。 “但是當我們觀察受傷和正在癒合的皮膚時，我們發現進入傷口區域的細胞會產生大量這種蛋白質。這顯然是人類進化來治愈上皮損傷機制的一部分。這是癌細胞已經學會利用這一過程進行擴散的過程。這為了解這種蛋白質如何參與許多其他疾病打開了大門。”
SerpinB3如何加速皮膚修復？
通過檢查哪些基因在治療過程中被激活，研究人員發現受傷皮膚中的SerpinB3水平迅速增加。在塗有先進生物材料的傷口中，這種增加甚至更大。這證實了該小組之前的工作，表明這些材料如何放大身體的修復信號。
在實驗室實驗中，提供額外的 SerpinB3 可以使皮膚細胞移動得更快並更快地覆蓋傷口。 SerpinB3 被證明與表皮生長因子（一種著名的促進癒合分子）一樣有效，可作為興奮劑。角質細胞這些是通常會移動以修復損傷的皮膚細胞。當被激活時，這些細胞對其環境的依附性變得不那麼嚴格，並且更能夠四處移動。這使得細胞能夠滑入傷口區域並重建組織。
蛋白質還支持身體更廣泛的修復網絡。這有助於協調癒合和新組織的生長。通過這種方式處理的傷口表明，膠原纖維更加有序、組織得更好。這創造了更強大的支撐結構。這有助於皮膚再次變得健康和完整。
傷口和癌症的未來治療
科學家強調，需要更多的研究來了解 SerpinB3 如何融入人體的整體癒合系統。因為它似乎可以加速修復，SerpinB3 最終可能被開發成一種治療慢性、難以癒合傷口的療法，例如壓力性潰瘍和其他隨著時間的推移閉合非常緩慢的傷口。
研究揭示了 SerpinB3 在癌症和組織修復中的雙重作用 該研究表明，更多地了解身體的癒合機制可能會帶來更好的永久性傷口癒合和控制癌症的新方法。
