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背景和目的创伤修复是外科乃至整个医学界所面临的最重要、最基本的问题之一,也是目前临床研究的热点。随着人类现代医学的发展和生物科学技术的进步,人们已经认识到可以在分子生物学、基因水平以及相关信号通路水平到对创面愈合进行有效主动的调控和探讨。而且,到目前为止,大面积创伤,以及衰老体质病人等创伤后出现的难愈性创面一直是临床创伤修复治疗的难题。因此,对创伤愈合发生机制的深入性研究具有非常重要的临床意义。创面愈合是由众多细胞因子(如PDGF(血小板来源的生长因子)、EGF(表皮生长因子)、bFGF(成纤维细胞生长因子)、IL-1(白细胞介素-1)等)介导和多种细胞(成纤维细胞、内皮细胞和表皮细胞)参与的一个复杂有序的生物学过程。在此过程中,受创组织需要加速合成大量与愈合相关的蛋白质,因此蛋白质翻译被激活是创面愈合进程中的必然事件。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路是调控蛋白质翻译的主要信号通路,生长因子、氨基酸和胰岛素等刺激因素通过此信号通路,促进4E-BP1(蛋白翻译起始因子4E结合蛋白)的磷酸化,随后eIF4E(蛋白翻译起始因子4E)释放并募集eIF4G(蛋白翻译起始因子4G)和eIF4A(蛋白翻译起始因子4A)形成三聚体的蛋白质翻译起始因子复合物eIF4F(蛋白翻译起始因子4F),进而上调帽依赖性mRNA翻译蛋白质。另一方面,mTOR也是维持细胞生长、新陈代谢以及血管发生的重要调控元件。而在创伤愈合过程分泌的多种生长因子,如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),血管内皮生长因子(VEGF),成纤维细胞生长因子(FGF),转化生长因子(TGF-β)等都可能通过激活mTOR信号通路促进修复相关蛋白质翻译合成,进而促进细胞分裂增殖,促进创伤愈合。因此,探讨这一信号通路在创伤愈合过程中的表达变化特点和调控机制,对于进一步阐明创伤愈合机制和丰富创伤愈合理论,以及寻找新的治疗措施和新的药物靶点具有重要的临床意义。为此,本实验通过建立正常大鼠和治疗组皮肤创伤模型,首先观察正常大鼠和治疗组大鼠创面愈合水平差异,进而采用qRT-PCR、Westernblot和ELISA等检测方法,探讨创面组织GM-CSF的表达变化特点和mTOR信号通路下游相关信号分子表达变化,最终为临床治疗新措施提供依据。方法1.建立正常组和GM-CSF治疗组两组创伤模型。2.创伤后1d、3d、5d和7d,14d创面摄像观察创面愈合率。然后在1d、3d、5d和7d取创面组织进行HE染色病理观察,胶原染色,平滑肌肌动蛋白(α-SMA)免疫组化,CD31分子蛋白WesternBlotting检测来观察两组模型创面愈合情况。3.应用qRT-PCR,ELISA检测创面组织GM-CSF的表达。4.Western Blotting检测创面组织mTOR蛋白及其下游分子4E-BP1和P70S6k及其磷酸化蛋白的表达。5.对所得数据进行t检验。结果1.伤后1d,两组大鼠创面愈合率接近;伤后3d-7d,治疗组创面愈合率明显高于对照组(t值为2.704-4.030,P<0.05或P<0.01)。2.HE染色可见,与对照组相比,治疗组创面肉芽组织形成增多、细胞数量增加,伤后5d、7d微血管数量明显增多,创缘角化上皮细胞增生明显。3.Massion染色显示,在3d-7d时相点内,治疗组与对照组总胶原均出现表达上调,且治疗组表达要高于对照组。4.免疫组织化学结果显示,在3d-7d时相点内,治疗组与对照组新生组织中α-SMA表达出现表达上调的现象,且治疗组表达要明显高于对照组。5.治疗组伤后1d、3d、7d创面组织中CD31表达量均明显高于对照组(t值为7.237-26.40,P值均小于0.01)。6.ELISA法和qRT-PCR检测结果显示,2组大鼠创面GM-CSF含量及相对表达量均在伤后3d达到峰值,对照组分别为(720.9±0.9)pg/mL、2.45±0.10,治疗组分别为(910.5±1.3)pg/mL、2.80±0.48。治疗组各时相点GM-CSF含量均明显高于对照组(t值为105.743-298.971,P值均为0.000),治疗组伤后1d、5d、7dGM-CSF相对表达量明显高于对照组(t值为4.070-5.275,P值均小于0.01)。7.治疗组伤后各时相点创面组织中mTOR和p-mTOR表达量均明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)。治疗组P70S6k表达量伤后3d、5d、7d明显高于对照组(P<0.05或P<0.01),p-P70S6表达量于伤后1d、3d、7d明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)。对照组于伤后1d、3d、5d各时相点4E-BP1表达量均明显高于治疗组(P<0.05或P<0.01),而p-4E-BP1表达量于伤后1d、3d、7d明显高于对照组(P值均小于0.01)。结论GM-CSF能促进创面组织mTOR蛋白及其下游分子(4E-BP1和P70S6k)的磷酸化,从而激活mTOR信号通路促进创面愈合。