细胞外基质由蛋白多糖、透明质酸、纤维连接蛋白等主要成分组成,与胶原沉积及瘢痕增生有密切关系。
1、皮肤细胞外基质的成分和产生
真皮的蛋白多糖由成纤维细胞和其他间质细胞产生。其中以硫酸软膏素B和硫酸角质素为主,并含有少量硫酸软骨素A和硫酸角质素-4.透明质酸在成纤维细胞内合成,正常真皮含量为0.2-2mg/g;由成纤维细胞、巨噬细胞产生的纤维连接蛋白等参与,在创伤愈合中,共同构成细胞移行的支架。细胞外基质由糖蛋白和蛋白多糖交联在一起,构成不溶性骨架结构。细胞外基质中的可溶性成分附着于不溶于性基质的骨架上,生长因子结合在基质上发挥调节细胞行为的作用,影响细胞外基质的组织,巨噬细胞促进细胞外基质中生长因子,如碱性成纤维细胞因子的释放,对血管再生有促进作用。
2、细胞外基质成分比例改变与瘢痕增生
瘢痕增生过程中成纤细胞转化为肌成纤维细胞时基质成分发生了改变。原有微量的硫酸软骨素A和硫酸角质素-4含量显著增加。这些蛋白多糖质地硬,沉积于胶原团块周围使瘢痕变得僵硬。转化生长因子-β刺激成纤维细胞产生细胞外基质,血小板衍化生长因子使胶原酶活化,调节细胞外基质更新。这些质地硬的基质在瘢痕组织中的胶原团块外形成一道屏障,阻碍胶原酶对胶原的降解。随着瘢痕成熟,基质中蛋白多糖成分又回到一硫酸软骨素B和硫酸角质素为主的状态,使瘢痕变柔软。
透明质酸作为细胞外基质的重要组成部分,通过调节细胞和细胞与基质之间的互相作用,抑制胶原过度沉积所造成的瘢痕增生。真皮细胞外基质中透明质酸在伤后第三天升高并达到峰值,第七天下降至零;而胚胎在伤后第三天达峰值后,可保持到第二十一天不下降,由于透明质酸可以刺激上皮细胞增生和移动,控制炎症反应,可能是胚胎不产生瘢痕的重要因素。
细胞外基质和成纤维细胞以及生长因子是互相先连着的整体,具有改构胶原的能力,因此是瘢痕挛缩发生的细胞生物学基础。