当皮肤被割伤或以其他方式受伤时，伤口处立即产生自发电流，促进愈合。一些研究已经证明了自然产生的电场如何引起皮肤上皮细胞的运动，例如，在伤口内刺激组织修复。我们的新研究表明，人类巨噬细胞(一种白细胞)的功能也受到与体内产生的类似强度的电信号的强烈影响，这些电信号有助于推动愈合过程。巨噬细胞是伤口愈合的关键细胞，特别是在炎症和修复过程中，也是对抗和控制细菌感染的必要细胞。揭示控制巨噬细胞功能的信号主要集中在化学和生物介质上，如细胞因子和细菌产物，对它们对电场物理刺激的反应知之甚少。

图1所示。电场可导致巨噬细胞定向向创面边缘迁移，增强对细胞碎片、死亡和垂死细胞和微生物的吞噬，增加愈合细胞因子和生长因子的分泌，促进组织修复，减少感染。电场可在损伤组织中自然产生，也可在临床上应用。

我们表明，电场强烈影响巨噬细胞移动的方向。在组织损伤时，伤口中心成为负极(阴极)，伤口边缘成为正极(阳极)。离子从缠绕的边缘流向中心产生电位。在电场作用下，我们发现巨噬细胞向正极移动。这相当于移动到伤口边缘，在那里巨噬细胞会产生化学介质来影响邻近细胞加速愈合。相反，血液单核细胞，巨噬细胞的前体，向相反的方向(向阴极)迁移。因此，在组织损伤时，可以预测单核细胞在成熟为巨噬细胞并以阳极方式移动到伤口边缘之前，会从受损血管被吸引到伤口中心。这可能提供了另一种解释，为什么在组织损伤和立即接收电信号时，单核细胞/巨噬细胞迁移到缺口开始伤口修复。

引人注目的是，我们发现电场也显著增强了巨噬细胞吞噬和消化细胞外颗粒(吞噬)的能力。吞噬作用是伤口愈合的重要过程，巨噬细胞通过这一过程清洁伤口部位，限制感染，使修复过程得以进行。关键是，电场增强了多种靶标的摄取和清除，包括乳胶珠、凋亡中性粒细胞(消耗的白细胞)和机会主义真菌病原体白色念珠菌，所有这些都与巨噬细胞表面不同类型的识别受体有关。这些电场诱导的功能变化伴随着吞噬受体的聚集和驱动吞噬的重要信号分子活性的增强。电场也选择性地增加了与愈合过程相关的蛋白质调节剂的产生。

在某些情况下，如糖尿病，身体的愈合能力受到损害，伤口可能会感染。这些情况对个人和卫生服务部门都是巨大的负担。这种伤口通常缺乏巨噬细胞。在这些情况下，使用临床设备应用“合成”电场将有助于修复过程，不仅通过将巨噬细胞吸引到受损部位以支持愈合，而且通过改变其特性以促进伤口修复，重要的是减少感染(图1)。使用合成电信号或“电疗”已被用于治疗各种症状，例如经皮神经电刺激(TENS)，现在有几种纯粹基于电刺激的伤口愈合临床设备。通过应用合成电场，我们的发现提出了一种在巨噬细胞活性至关重要的情况下加速组织修复和减少感染的新方法。

博士希瑟·M·威尔逊博士和约瑟夫·霍尔
医学院，医学与营养学院
英国阿伯丁福里斯特希尔医学研究所

出版

电场是人类巨噬细胞功能的新决定因素。
Hoare JI, Rajnicek AM, McCaig CD, Barker RN, Wilson HM。
中华生物医学杂志。2015年12月30日

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