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据路透社报道，一个由多国科学家组成的研究团队发现，两种关键基因能够调控细胞对体内电信号的响应，从而促进伤口愈合。通过施加外部电场，可以改变细胞运动，加速康复过程。该研究成果发表于《自然》杂志。

研究负责人、苏格兰阿伯丁大学的赵敏（Min Zhao）教授指出：“我们的研究表明，体内电流的重要性远超以往认知，不仅在伤口愈合中发挥关键作用，还可能促进组织再生。”科学家自19世纪初便开始探索神经和伤口中的电流现象。当时，德国生理学家埃米尔·杜布瓦-雷蒙发现电流变化与肌肉运动同步，为现代电生理学奠定了基础。

赵敏教授与来自美国、日本和奥地利的合作者共同鉴定出两种基因——PI(3)Kgamma和PTEN，它们控制着一种名为“趋电性”的过程，即细胞对电场刺激的定向运动。皮肤等组织损伤后会产生内源性电场，引导细胞向伤口迁移。在实验室中，研究团队利用延时摄影技术观察了伤口趋电性的全过程。赵敏在《自然》杂志上写道：“我们的发现为理解细胞如何运动以及哪些基因和分子参与电场感知提供了新视角。”他补充道：“从临床角度看，这为加速伤口愈合提供了新方法。”

合作者科林·麦卡吉表示，这些发现对烧伤患者、糖尿病患者以及慢性溃疡患者可能具有深远影响。通过直接在伤口周围施加电场，或使用增强电信号的化学药物，有望提高愈合速度。麦卡吉说：“我们已经有一些可能增强电信号的药物，它们作用于推动电信号的细胞机制。目前我们仍处于了解如何利用这些自然信号的初期阶段，还需进一步研究。”

早在1800年，德国科学家雷蒙便发现人体电流与组织活动相关。人体细胞和组织如同化学“电池”，钾离子（正电荷）和氯离子（负电荷）在细胞膜内流动，形成微弱电流，强度仅为AA电池的十五分之一。当组织受损时，局部电场被扰乱，类似“短路”。研究证实，通过调控两种基因，可以引导修复细胞到达伤口，加速愈合。

在初步实验中，研究人员利用小鼠细胞培养角膜等较大组织，并造成部分损伤。结果发现，自然电场可影响两种基因：一种促进修复细胞迁移，另一种抑制迁移。当抑制促进基因时，愈合速度减慢；而阻断抑制基因时，愈合速度加快。利用这一方法，小鼠细胞的伤口愈合速度提高了50%。目前，研究团队正在进行临床试验，若成功，该技术可应用于严重创伤或日常割伤等场景。

专家已确认部分可影响自然电场的化学物质，这些物质有望整合到药物、眼药水或敷料中。麦凯格教授称：“这项研究意义深远，未来可能应用于烧伤、糖尿病和难愈性溃疡的治疗。”

赵敏教授于1985年在中国重庆第三军医大学获得医学学位，1991年取得博士学位，专攻创伤治疗。1994年，他在英国伦敦大学学院与伯恩斯托克教授合作研究，后转至苏格兰阿伯丁大学任教。1999年，他获得英国医疗慈善组织Wellcome Trust的讲师职位，2002年晋升为高级讲师，2004年成为教授。

大约150年前，科学家已知伤口能产生微弱电场，但对其详细机制和相关基因一直未知。赵敏团队通过创建荧光标记物，在电信号激活细胞生化级联反应时“点亮”信号，解开了这一谜团。他们发现，控制趋化性（对化学信号的应答）的级联反应也与趋电性相关。虽然尚不清楚电信号级联如何被激活，但研究证实电场能促使细胞内部结构变化，引导细胞向电场源移动。

为确定与电反应相关的基因，研究团队对培养皿中的人工伤口和啮齿动物角膜的真实伤口施加电场，观察到上皮细胞向伤口中心迁移；逆转电场方向则使细胞改变运动方向。随后，他们破坏了培养细胞中的p110 gamma基因（编码PI(3)K gamma，趋化性关键因子），突变体细胞无法对电信号作出反应。当破坏PTEN基因（调节PI(3)K gamma水平）时，细胞迁移速度加快30%。

这项研究首次提供了遗传学证据，证明电场在引导细胞愈合伤口中起关键作用，有助于开发利用电场刺激伤口愈合的治疗方法。

维也纳分子生物化学研究所的Josef Penninger和英国亚伯丁大学的Min Zhao发现，组织内的自然电场和电流在创伤修复中起重要作用，能引导修复细胞进入受损区域。Penninger说：“起初大家对此表示怀疑，但后来发现这确实是真的，于是开始寻找控制基因。”细胞和组织可视为化学电池，正极由钾离子组成，负极由氯离子组成，形成全身电场。组织受损后电场被破坏，发生“短路”，这种破坏能引导修复细胞迁移。研究人员在实验室培养多层小鼠细胞和角膜等组织，损伤后电场改变，根据极性和强度加速或阻止修复。他们发现，已知的化学生长因子和诱导剂的表达水平受电场影响。Penninger表示：“我们没有找到细胞遗传转移机制，但发现电场变化能开启某些基因表达。”研究表明，中性粒细胞和成纤维细胞等多种修复细胞的基因表达均有变化。当敲除促进迁移的基因启动子时，愈合变慢；敲除抑制迁移的基因时，愈合加快。

英国曼彻斯特大学创伤愈合专家Mark Ferguson表示，下一步将研究如何利用这些机制促进愈合。他说：“多年来已有关于电流影响创伤愈合的研究，但只有这篇论文不仅说明了电流对细胞迁移的影响，还阐明了电信号如何改变细胞行为的机制。”