碱性成纤维生长因子对压疮肌细胞氧化应激的作用及其机制探讨

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaowangdoc
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压疮深部组织损伤(Deep Tissue Injury,DTI)是压疮中最严重分期,好发于受压骨隆突处,是临床护理工作的重点和难点。DTI可有皮肤深部组织肌层损伤,局部持续受压时,由于血流灌注受阻、大量自由基产生造成肌细胞损伤。其早期难以发现,发生潜匿,极易发展为难愈性创面。目前压疮机制研究主要集中于动物实验,尚未有针对DTI机制的体外干预性研究。碱性成纤维生长因子(bFGF)对多种细胞损伤效果确切,是一种多能细胞生长因子。因此建立体外DTI模型,在细胞水平对bFGF调控骨骼肌细胞氧化应激机制及其相关蛋白表达进行探讨,或许能够深入理解压疮深部组织损伤,为其防治提供新策略。  第一部分:大鼠体外压疮深部组织损伤肌细胞氧化应激模型构建  目的:  构建体外压疮深部组织肌细胞的氧化应激模型,为在细胞水平进一步探讨压疮深部组织的损伤机制奠定基础。  方法:  选取培养至对数生长期的大鼠成肌细胞,随机分为6组即对照组及5个实验组。对照组行常规细胞培养,实验组分别采用过氧化氢浓度50、100、150、200、250μmol/L处理1-4 h后检测四氮甲基唑蓝(MTT),重点观察不同氧化应激水平作用4h后乳酸脱氧酶(LDH)、肌细胞Hoechst染色及形态学方面的改变。  结果:  1.对照组1h至4 h细胞存活率为100%,活性无明显变化。  2.实验组过氧化氢在100μmol/L以下时,促进大鼠成肌细胞增殖,当浓度高于100μmol/L时,2 h后呈损伤趋势,4 h时存活率为20%-75%不等。  3.随氧化应激程度加重,大鼠成肌细胞形态逐渐缩收,细胞间隙逐渐增加。  4.100μmol/L过氧化氢作用4 h后,Hoechst细胞荧光染色显示部分大鼠肌细胞趋向凋亡。  5.大鼠成肌细胞在100μmol/L过氧化氢作用4h后LDH释放率相比对照组具有显著性差异。  结论:  1.随氧化应激程度加重,大鼠成肌细胞活力下降,细胞膜通透性增加,胞核渐进性凋亡。  2.大鼠成肌细胞经过氧化氢100μmo l/L作用4 h,可作为压疮深部组织细胞氧化应激的体外模型。  第二部分:bFGF干预在大鼠体外压疮深部组织的肌细胞损伤中的作用  目的:  在大鼠体外DTI氧化应激模型基础上,探讨bFGF干预在大鼠成肌细胞氧化应激损伤中的作用。  方法:  进行常规细胞培养,待细胞生长至指数增长期后,同时换液。根据培养基中有无H2O2及bFGF干预可分为:正常对照组(Con),单纯bFGF组(bFGF),氧化应激组(H2O2)及干预组(bFGF+H2O2)。氧化应激组过氧化氢浓度及时间点的确定参照R.Dhanya及前期体外DTI细胞氧化应激模型构建过程[43,51]的研究方法,干预组(bFGF+H2O2,bFGF浓度参考Wang等[52,53]的研究),正常对照组不做任何处理。单纯bFGF组:提前2 h给予100 ng/ml bFGF。氧化应激组:100μmol/L双氧水培养基处理4 h。干预组:100 ng/ml bFGF预给2 h后,按照100μmol/L加入双氧水继续孵育4h。各组分别于实验终点进行多水平检测。免疫荧光法分析肌细胞的活性氧自由基、Bax及Cyt C表达情况;SABC免疫组化法于倒置显微镜下观察Bcl-2与Bax表达变化;蛋白印迹检测肌细胞PARP,PCNA等蛋白表达趋势。  结果:  1.氧自由基表达水平:活性氧自由基检测结果显示氧化应激组中大鼠成肌细胞ROS荧光表达呈强阳性,细胞突触变短,胞质明显回缩。干预组相较于氧化应激组,其氧化应激强度显著下降(P<0.01)。  2.免疫组化结果显示:正常对照组和单纯bFGF组大鼠成肌细胞的细胞质中含有大量Bcl-2颗粒,少数细胞Bax颗粒少量表达;应激组Bcl-2阳性颗粒明显减少,Bax表达显著增加;造模前2h给予bFGF干预,可上调Bcl-2水平,抑制Bax表达。  3.间接免疫荧光结果显示:正常对照组和单纯bFGF组的Bax及Cyt C蛋白荧光较弱。氧化应激组Bax荧光表达呈强阳性,Cyt C渗入胞外,呈弥漫性红色荧光颗粒。而含有bFGF的干预组Bax荧光强度明显减弱,Cyt C仍局限于胞质,荧光颗粒亮度减弱。  4.Western blot检测显示:正常对照组和单纯bFGF组低水平表达Bax蛋白、Cyt.C及PARP蛋白,PCNA较高水平表达;氧化应激组Bax、Cyt.C及PARP蛋白表量明显增加,细胞增殖分裂进程受阻;干预组大鼠成肌细胞Bax蛋白、细胞Cyt.C及PARP水平显著下调,同时Bcl-2、PCNA表达量增加。  结论:  1.外源性bFGF可通过对氧化应激总水平的下调,改善大鼠成肌细胞损伤。  2.bFGF能够下调氧化应激相关蛋白Bax、Cyt.C及PARP水平,上调Bcl-2、PCNA表达相关,达到减少细胞损伤及凋亡的目的。
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