"啊，快来救我！”皮肤受伤后会开始尖叫

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撰文｜艾莉森·帕歇尔（Allison Parshall）

翻译｜巢栩嘉

神经元之间会通过电信号相互交流。如果你能听到这些电脉冲，它们或许很像整个神经系统在快速且喋喋不休地对话。心肌细胞也会有类似行为，它们会发出“嘿-嗬”般的电信号以保持心脏跳动。

皮肤和其他的上皮细胞会形成一道屏障，保护身体内部免受外界的侵害。人们曾认为它们是安静的，不会通过类似的电信号交流。因此，当研究人员发现皮肤细胞在受伤后会以类似神经元放电的形式发出缓慢的电脉冲时，他们感到十分震惊。

“上皮细胞发出的信号就像是在尖叫：‘我们受伤了，我们需要修复，快过来帮忙！’”研究的主要作者、美国马萨诸塞大学阿默斯特分校（University of Massachusetts Amherst）的工程师柳顺敏（Sun-Min Yu，音译）解释道。这项成果已发表在《美国科学院院刊》（PNAS）上。这种信号可能是在召唤其他细胞协助修复损伤部位。

美国耶鲁大学医学院上皮细胞研究员埃伦·福克斯曼（Ellen Foxman，并未参与这项研究）指出，上皮细胞不仅构建了皮肤表层，还覆盖在肠道、气管等几乎所有“与外界相通的”器官表面。受伤后，这些细胞一般会通过化学信号与邻近细胞进行交流，让它们协调修复伤口。不过，柳顺敏认为“应该存在一条更为快速的信号传递通路”。她将人类皮肤上皮细胞和犬类的肾脏细胞培养在装有电极阵列的培养皿中。当她用激光损伤这些细胞后，在伤口附近检测到了一些电信号“噪声”。

柳顺敏描述道：“这些信号非常明显且很活跃，”特别像是一个神经元自发产生的电脉冲。这些电脉冲比化学信使更快，但比神经信号慢得多，不过它们会持续数秒而不是数毫秒，并能波及至少十几个上皮细胞。虽然尚不明确这些电脉冲的形成机制，但他们发现这些细胞只有存在钙离子时才能放电。相比之下，神经元会依赖钙、钠、钾等带电离子，通过控制这些离子在细胞膜内外的浓度来产生特征性的电压尖峰。

福克斯曼认为，这些新发现“揭示了上皮细胞之间或许存在更长程的交流机制。”弄清这些细胞对损伤的确切反应，或许能解释为何修复过程有时会出错。在受伤时，伤口有时会愈合得很完美，有时却会留疤。但如果内脏器官的上皮存在瘢痕，很可能导致慢性病变。她补充道：“这正是令人兴奋之处，发现任何一条新通路都可能催生出一种新疗法。”

美国纽约大学的肠道上皮细胞研究员萨拉·纳贾尔（Sarah Najjar）指出，当前还并不确定这种信号在活体中的作用，以及接收的细胞会如何响应。“这种电活动会引发怎样的下游效应？会影响神经元吗？”柳顺敏计划下一步研究这两种细胞如何互动，“我想知道适应低频信号的上皮细胞会如何解读神经元发出的高频信号，或者反之。这完全是出于好奇心。”