损伤的修复

缺钱的小憨皮

DNA damage response (DDR)

——损伤太强导致的细胞周期停滞（cell-cycle arrest）

DNA 分子在进行一系列DNA 的复制、包装、分离和转录等复杂的动态过程中伴随着大量的 DNA 损伤及复制错误。基因组还会受到各种存在于环境中的诱变剂攻击，例如电离辐射和化学试剂。各式各样的基因毒性压力伴随着许多类型的基因突变，包括双螺旋断裂（DSBs），单链的 DNA 断裂，DNA 交叉互换及插入，核苷酸碱基修饰、插入、缺失及染色体易位。其中危害最大的是 DNA 双链断裂。DNA 的损伤可以进一步破坏机体细胞、组织及器官。细胞进化出了一种 DNA 损伤应激反应可以修复 DNA 损伤，高度保守的 DNA

损伤修复应答机制可以维持基因组的完整性[1]。

DNA损伤应答（DNA Damage Response）是细胞对DNA损伤后的一种应激反应。正常细胞具有复杂的DNA损伤应激反应通路，其激活会引起细胞周期停滞、细胞凋亡或者细胞衰老，并抑制细胞癌变的发生[1]。当高水平的DNA 损伤发生时，细胞周期检查点被激活，使细胞周期停滞，待细胞修复系统修复这些损伤后，细胞周期恢复运转，其中，细胞周期检查点的激活需要 DNA 损伤达到一个阈值[2]。

细胞周期检查点的激活需要 DNA 损伤达到一个阈值

DNA 损伤能够激活细胞周期检查点，但是，事实上在增殖的哺乳动物细胞中，每小时每个细胞 DNA 大约发生一万次修饰。并不是任何程度的 DNA 损伤细胞都会发生激活检查点，在低水平的 DNA 损伤情况下，细胞周期检查点不会被激活，单个 DNA 双链断裂足以引起检查点的激活。DNA 损伤程度依赖于处理时间的长短，细胞周期检查点的激活需要

DNA 损伤达到一个阈值。

DNA 损伤激活细胞周期检查点[2]

自然界各种物理、化学因子如射线或化学药物可以引起细胞内 DNA 损伤。细胞增殖过程中，当 DNA 损伤发生时，细胞激活一种调节机制，使细胞周期停滞，待细胞修复系统修复这些损伤后，细胞周期恢复运转。当损伤不能被有效修复时可引起细胞的凋亡。细胞通过长期进化产生了一种保证细胞周期中DNA复制和染色体分配的质量的机制，通常称为细胞周期检查点（cell cycle checkpoint）。只有当细胞周期进程中发生异常事件时，如 DNA 损伤或染色体未正确分配等，检查点才会被激活。

中枢神经系统的损伤与修复

神经系统的功能主要是由亿万神经细胞的胞体及其突起组成复杂的网络来完成的。其中，神经元即神经细胞是神经系统结构和功能的基本单位，也是神经系统损伤修复研究的重要环节。由于中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）的神经元损伤后极难再生，1906年诺贝尔医学生理学奖获得者、西班牙著名的神经组织学家Cajar就曾断言哺乳动物CNS不具备再生能力。直到1958年，Liu和Chambers第一次证实成年哺乳动物CNS损伤后仍具有可塑性后，才使人们重新将目光真正聚焦在CNS损伤后的再生修复问题上来。在各国医学家们的努力下，CNS的可塑性研究有了一些突破性进展，但是目前尚不能取得满意的临床疗效。中枢神经系统疾病是当今社会最具破坏力的疾病之一。美国每年有超过1万例新发偏瘫及四肢瘫患者，超过10万永久神经功能缺失病例。如何促进中枢神经再生提高损伤修复临床治疗效果，是神经科学研究者迫切需要回答的问题。因此，进行神经细胞的损伤修复研究具有十分重要的理论及现实意义。

第一节 神经细胞损伤后的反应

尽管原发性机械损伤使部分神经元直接死亡，但48小时后的继发反应导致大量的神经元死亡，触发神经元死亡的最主要因素是损伤后继发缺血所致的一系列分子和细胞水平的级联反应，进而导致整个神经元直接发生不可逆的死亡崩解，树突、轴突溃变死亡；当轴突切断损伤后神经元形态的变化被描述为"轴突反应"、或"逆行性反应"（如图3-1）。轴突损伤后，急性期的逆行性反应的形态特征为整个神经细胞肿胀，细胞核从胞浆中央移向周围，尼氏体溶解消失。然而急性期后，能够恢复的神经元在轴突再生过程中始终保持肥大，游离核糖体以及内质网等细胞器增加，以合成与细胞代谢、修复相关的蛋白质。如果神经元不能恢复，许多细胞将缓慢萎缩或崩解死亡。轴突切断损伤后多种酶、神经递质、骨架蛋白、生长相关蛋白(GAP43)、神经营养因子受体等表达都发生了明显变化。

组织损伤与修复

组织损伤是人类生命中不可避免的一个方面。当我们遭受心灵上的伤害时，相信我们都会得到安慰和帮助去修补和治愈这些创伤。然而，我们受到的身体上的伤害却没有那么容易被人们关注和修复。组织损伤和修复是生命体经历的基本过程，它们不仅仅发生在人类身上，而且发生在动物和植物身上。在这篇文章中，我们将讨论组织损伤与修复的过程，包括其发生的方式、激活的信号和响应以及如何治疗和预防组织损伤。

组织损伤的发生方式有很多种，包括机械损伤、化学损伤和放射性损伤等。其中机械损伤是最常见的，可以分为外伤和内伤。外伤是由于身体受到打击、割伤、摔伤、烧伤和切割等而造成组织损伤。内伤则是由于身体受到摩擦、挤压、拉伸和骨折等内部因素而造成组织损伤。不同类型的组织损伤需要不同的治疗方法。虽然大多数轻微损伤可以通过休息和自我康复来修复，但严重的组织损伤可能需要外科手术治疗。

组织损伤的修复需要一系列的复杂过程。首先，激活的信号源于伤害的范围和严重性，以及周围支持组织的类型和情况。损伤的组织会释放信号物质，如炎症因子和细胞因子，这些物质将引发身体的免疫反应和细胞的更新。这个过程需要很多类型的细胞来协调彼此，包括血小板、中性粒细胞和巨噬细胞等。这些细胞一方面清除坏死的组织和细胞，另一方面释放生长因子和其他信号物质来促进新的细胞生成和再生。 组织损伤和修复的过程可以被划分为三个主要阶段：炎症、增生和修复。在炎症阶段，损伤的组织会引发炎症反应，产生炎症因子和细胞因子来引起免疫反应，清除坏死的组织和细胞，为新生细胞的增长和再生铺平道路。在增生阶段，损伤的部位开始发生细胞增生和分化。新生细胞从相关的干细胞中分化出来，并在周围支持细胞的帮助下成长和发展。在修复阶段，新生细胞开始分化形成组织和细胞类型，并且最终形成完整的组织或部位。整个修复的过程需要几天或几周的时间，具体取决于损伤的类型和程度。

治疗和预防组织损伤需要改变生活方式和采取一些有效的措施。改变不健康的生活方式可以降低发生组织损伤的风险。例如，戒烟、健康饮食、避免过度运动和注意保持健康的体重等措施可以减少机械性损伤的发生。预防从事高风险职业和运动也可以帮助减少组织损伤的发生。对于已经发生的组织损伤，休息和物理疗法是很有用的治疗方法。严重的组织损伤则需要外科手术干预。

创伤修复的基本过程

创伤修复是一个复杂的过程，包括三个阶段：局部炎性反应阶段、细胞增殖分化和肉芽组织生成阶段、组织塑形阶段。

在局部炎性反应阶段，伤后即发生，持续3～5日。主要是血管和细胞反应、免疫应答、血液凝固和纤维蛋白的溶解，清除损伤或坏死的组织，为组织再生和修复奠定基础。

在细胞增殖分化和肉芽组织生成阶段，局部炎症开始不久，即可有新生细胞出现。成纤维细胞、内皮细胞增殖、分化、迁移，形成肉芽组织。

在组织塑形阶段，经过细胞增殖和基质沉积，使伤处组织达到初步修复，但新生组织并不一定能达到结构和功能的要求，需进一步改造和重建。主要包括胶原纤维交联增加、强度增加，多余的胶原纤维被降解，过度增生的毛细血管网消退，伤口粘蛋白及水分减少等。