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研究意义随着社会的进步和医学水平的不断提高,加之人们美学标准的相应提高,在救治烧(烫)伤患者生命的同时,对烧伤创面的治疗与处理的标准也不断提高。因此,在烧伤早期对烧伤创面及时正确的处理显得尤为重要。创面的修复主要是由创面内或局部的角质形成细胞(Keratinocytes,KCs)、成纤维细胞及相应的细胞或组织因子之间的相互作用来完成的,其最终结局为损伤部位的再上皮化。在这一过程中角质形成细胞(KCs)的作用显得尤为重要,创面内或局部缺乏角质形成细胞(KCs)或者角质形成细胞(KCs)活性不佳往往会造成创面延迟愈合甚至无法愈合。烧伤往往会造成创面中角质形成细胞(KCs)凋亡、坏死,而在烧伤早期创面中残存少量的KCs和其他细胞,而这些细胞的转归在一定程度上决定了烧伤创面的预后。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)为一种来源于组织间质的成体干细胞,MSCs不仅具有干细胞相关的自我更新、多向分化转分化的潜能,而且还具有较强的旁分泌及免疫调节功能,同时其在促进创面修复和改善组织损伤方面作用明显。脂肪间充质干细胞(Adipose-derived stem cells, ADSCs)为一类来源于脂肪间质的MSCs,其具有MSCs的相关特性。因此本研究拟在烧伤早期通过利用ADSCs的相关特性对烧创面进行干预,检测其对热损伤引起的KCs凋亡的影响,并初步探讨ADSCs可能相关的作用机制,进而为日后采用ADSCs进行创面治疗提供一定的理论依据。研究方法1.取健康雌性BALB/c小鼠5只,采用胶原酶消化法分离纯化脂肪间充质干细胞(ADSCs)。取第3代细胞进行形态学观察,采用流式细胞仪检测间充质干细胞表面相关标记物CD31、CD34、CD45、CD90、CD105;并行成脂、成骨诱导分化鉴定。2.取雌性新生3d BALB/c子鼠3只,采用胰蛋白酶消化法分离培养角质形成细胞(KCs);常规复苏人角质形成细胞系(HaCaT细胞);利用51.5℃的恒温水浴中孵育上述细胞35s建立KCs的热损伤模型;吖啶橙/溴化乙锭(AO/EB)染色后检测KCs热损伤模型的凋亡情况;流式细胞仪检测热损伤后即刻凋亡率。3. HaCaT细胞以0.9%NaCl饥饿孵育24h后随机分为对照组和实验组,分别以无血清DMEM和体积分数100%ADSCs-CM分别培养12h后,采用AO/EB法检测2组细胞的凋亡情况;HaCaT细胞热损伤后按随机数表法分为常规培养组、无血清培养组、50%ADSCs-CM组、100%ADSCs-CM组,分别以含体积分数10%FBS的DMEM培养液、无血清DMEM培养液、含体积分数50%ADSCs-CM的DMEM培养液(无血清DMEM: ADSCs-CM=1:1)、体积分数100%ADSCs-CM常规培养;于处理后3h、6h、12h、24h采用AO/EB染色法检测各组细胞的凋亡情况;处理12h后,流式细胞仪检测各组细胞的凋亡率和细胞周期分布;Real-time PCR和Western-blot检测Bcl-2、Caspase-3的mRNA和蛋白的表达水平。4.健康雌性BALB/c小鼠20只,背部脱毛后随机分为假烫组和烫伤组,烫伤组采用93±2℃蒸汽烫伤5s,假烫组采用37℃水浴处理5s;于处理后0h、3h、6h、12h、24h及48h切取背部皮肤组织,病理切片后,镜下观察组织病理变化;于伤后0h、3h、6h、12h、24h切取背部皮肤组织,病理切片后TUNEL染色法检测创面内KCs凋亡情况。5.健康雌性BALB/c小鼠18只,背部脱毛后随机分为对照组、DMEM组和ADSCs-CM组,采用93±2℃蒸汽烫伤5s,于伤后0h、2h、4h、分别以等量的无菌PBS、无血清DMEM培养液、体积分数100%ADSCs-CM进行表面湿敷和创面周围相同部位进行局部注射;于伤后6h切取背部皮肤,病理切片后TUNEL染色法检测创面内细胞凋亡情况;免疫组织化学法检测组织内Bcl-2、Caspase-3的表达水平;Real-time PCR和Western-blot检测Bcl-2、Caspase-3的mRNA和蛋白的表达水平。研究结果1.采用胶原酶消化法分离培养的细胞形态规则,与成纤维细胞类似,所培养的细胞在第3代时CD3l-、CD34-、CD45-、CD90+、CDl05+表达率均大于90%,符合ADSCs的免疫学表型;经成脂、成骨诱导培养,其可向脂肪细胞和骨细胞分化,证实培养的细胞为ADSCs。2.原代培养的小鼠KCs形态较好,呈铺路石状样,与典型的角质形成细胞一致,传至第3~5代后细胞易老化;HaCaT细胞复苏后形态良好,细胞轮廓清晰呈典型的铺路石状,细胞状态佳且稳定,形态典型。利用51.5℃水浴孵育小鼠KCs和HaCaT细胞35s后,第3代小鼠KCs热损伤后死亡较多,其即刻凋亡率波动较大,不具有稳定性,无统计学意义(P>0.05)。热损伤后HaCaT细胞部分死亡脱落,残存的细胞胞体皱缩,细胞周围出现高透亮光圈,即刻凋亡率为(9.8±0.45)%,差异具有统计学意义(P<0.05)。3. ADSCs-CM可明显的抑制饥饿引起的HaCaT细胞凋亡。HaCaT细胞于热损伤后12h达到凋亡的峰值。利用体积分数100%ADSCs-CM处理热损伤后HaCaT细胞,其可在mRNA和蛋白水平明显的上调Bcl-2的表达,下调Caspase-3的表达,进而降低HaCaT细胞的凋亡率。处理12h后,体积分数100%ADSCs-CM可明显的缓解热损伤引起的HaCaT细胞G2/M期阻滞。4.利用93±2℃蒸汽作用于小鼠背部皮肤5s,可建立稳定的深Ⅱ°烫伤模型。创面局部及残存毛囊内KCs于伤后6h达到凋亡的高峰。5.在烫伤早期利用体积分数100%ADSCs-CM处理烫伤创面,其可在mRNA和蛋白水平明显的上调组织内Bcl-2的表达,下调组织内Caspase-3的表达,进而减少KCs的凋亡数量。研究结论体外细胞实验和小鼠在体实验证明ADSCs可以在一定程度上抑制热损伤引起的KCs的凋亡,而这种生物学效应是ADSCs通过其旁分泌功能来上调Bcl-2和下调Caspase-3的表达来实现的。本研究结果提示在热损伤引起的KCs凋亡中,ADSCs是通过旁分泌和调节Bcl-2和Caspase-3的表达的双重机制来抑制细胞凋亡的,在烧伤创面治疗早期具有一定的应用潜力。