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        甲床細(xì)胞體外培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)研究

        2012-12-09 15:39:40陳世玖張麗杰倪少俊
        醫(yī)學(xué)綜述 2012年16期
        關(guān)鍵詞:甲床角蛋白角化

        高 峰,陳世玖,張麗杰,倪少俊,楊 軍,李 智

        (遵義醫(yī)學(xué)院第五附屬(珠海)醫(yī)院手外、整形科,廣東珠海519100)

        指甲再生來(lái)源于甲根和甲弧影下方的甲床,此處的甲床稱為甲母質(zhì)。甲床提供指甲向遠(yuǎn)端生長(zhǎng)的滑面,當(dāng)甲床受損后,新生的指甲會(huì)出現(xiàn)不整齊現(xiàn)象而影響美觀。因此,臨床工作者們不懈地努力研究,不同類(lèi)型的甲床損傷采用何種方式修復(fù),術(shù)后能達(dá)到理想的效果。隨著顯微技術(shù)的發(fā)展,可根據(jù)情況選擇不同的方法,完善了甲床損傷的治療,如游離甲床移植術(shù)、皮瓣修復(fù)術(shù)、游離甲瓣修復(fù)術(shù)等。近些年,對(duì)甲床基礎(chǔ)的研究相對(duì)較少,本實(shí)驗(yàn)旨在為深入研究甲床細(xì)胞奠定基礎(chǔ)。

        1 材料與方法

        1.1 甲床上皮細(xì)胞組織塊

        培養(yǎng) 收集一名臨床志愿者因經(jīng)專(zhuān)科醫(yī)師檢查及超聲波檢查后發(fā)現(xiàn)胎兒死在宮內(nèi),進(jìn)行立即引產(chǎn),取得胎兒手指(經(jīng)本人和家屬知情同意)。將20周以上胎兒手指放入70%乙醇中浸泡5 min,取出后用磷酸鹽緩沖液沖洗3遍。超凈工作臺(tái)內(nèi)4倍手術(shù)放大鏡下,切取甲床,放入含雙抗的磷酸鹽緩沖液中備用。將切取的甲床組織在培養(yǎng)皿內(nèi)用眼科剪將其剪切成1 mm2的小塊,均勻地平鋪于25 cm2培養(yǎng)瓶底部,組織塊與組織塊之間保持0.5 cm左右的距離,加入無(wú)血清角化細(xì)胞培養(yǎng)基,于37℃ CO2培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)3~4 h,待組織塊黏著牢固時(shí),加入0.001~0.002 L培養(yǎng)液,然后翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶,使培養(yǎng)液慢慢浸潤(rùn)組織塊,再輕輕且緩慢翻轉(zhuǎn)正置培養(yǎng)瓶,使培養(yǎng)基剛好浸過(guò)組織塊平面,以不令組織塊漂起為標(biāo)準(zhǔn)。再于37℃ CO2培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)。24~48 h后補(bǔ)加培養(yǎng)液0.002~0.003 L,培養(yǎng)的前2 d應(yīng)避免過(guò)多觀察和晃動(dòng)培養(yǎng)瓶,以防組織塊脫壁。以后每天觀察組織塊的變化,21 d仍無(wú)細(xì)胞生長(zhǎng)者予以淘汰。

        1.2 甲床成纖維細(xì)胞組織塊培養(yǎng) 收集、獲得組織塊及培養(yǎng)方法同1.1段所述。采用含10%血清的DMEM培養(yǎng)基。

        1.3 細(xì)胞鑒定 甲床上皮細(xì)胞檢測(cè)角蛋白17,免疫組織化學(xué)染色法,按試劑盒操作說(shuō)明進(jìn)行。成纖維細(xì)胞免疫熒光顯微鏡檢測(cè)波形蛋白表達(dá)方法按公司產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)并按參考文獻(xiàn)[1]進(jìn)行。

        2 結(jié)果

        2.1 甲床細(xì)胞生長(zhǎng)情況

        2.1.1 甲床上皮細(xì)胞 倒置顯微鏡觀察,2~3 d左右從組織塊中游出,并在組織塊周?chē)纬缮L(zhǎng)暈,能游出細(xì)胞的組織塊占貼附組織塊的比例約1/3,13 d左右細(xì)胞生長(zhǎng)密度可達(dá)瓶底的70%~80%,扁圓形或多角形細(xì)胞,呈鋪路石樣排列,其數(shù)目可達(dá)1×1010~1 ×1011個(gè)/L。

        2.1.2 甲床成纖維細(xì)胞 2 d可見(jiàn)組織塊周?chē)械募?xì)胞游離出來(lái),呈放射狀,3 d觀察可見(jiàn)組織塊周?chē)性S多生長(zhǎng)的細(xì)胞,呈圓梭形、長(zhǎng)梭形、多角形等成纖維細(xì)胞的特征,胞體豐富,胞質(zhì)均勻,細(xì)胞核清晰可見(jiàn),11 d左右細(xì)胞生長(zhǎng)密度可達(dá)瓶底的70%~80%。其數(shù)目可達(dá)1×1010~1×1011個(gè)/L。

        2.2 甲床細(xì)胞的免疫細(xì)胞化學(xué)鑒定 培養(yǎng)的甲床上皮細(xì)胞70%以上特異性角蛋白17抗體染色陽(yáng)性,證明培養(yǎng)的細(xì)胞為甲床上皮細(xì)胞;培養(yǎng)的甲床成纖維細(xì)胞抗波形蛋白抗體染色陽(yáng)性,說(shuō)明培養(yǎng)的細(xì)胞為成纖維細(xì)胞。

        3 討論

        指(趾)甲和甲床作為皮膚的附屬組織,具有與皮膚不同的組織結(jié)構(gòu),并由此具有特殊的功能,如對(duì)指功能和美容作用等。指(趾)甲由外胚層分化而來(lái)。第13周時(shí),發(fā)育中的甲單位的上皮能夠分成四層:基底層、棘細(xì)胞層、顆粒層和角質(zhì)層,被稱為甲床上皮。在20周時(shí)甲板完全覆蓋甲床,并且甲床上皮完全失去顆粒層,此時(shí),胎兒的甲與成人的甲基本相似。所以,本研究選擇此時(shí)期胎兒甲床作為標(biāo)本。甲床兩種主要功能細(xì)胞,分別為上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞,它對(duì)甲床的再生及形態(tài)的維持,起重要作用。

        原代細(xì)胞的獲取,有組織塊培養(yǎng)法及消化法兩種。由于大多數(shù)情況下難以獲得大量的甲床標(biāo)本,可以根據(jù)標(biāo)本的大小來(lái)決定培養(yǎng)方法[2]。如果獲得的標(biāo)本較大,應(yīng)用胰酶消化法;在獲得的標(biāo)本較小的情況下,則應(yīng)用組織塊法培養(yǎng)。甲床上皮細(xì)胞屬于角化細(xì)胞,貼壁生長(zhǎng)相對(duì)困難,為了促進(jìn)角化細(xì)胞貼壁,不同學(xué)者采用過(guò)不同的方法。Nagae等[2]應(yīng)用無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)甲床細(xì)胞成功,證明角化細(xì)胞培養(yǎng)液是甲床細(xì)胞的良好培養(yǎng)基。劉東昕等[3]采用胰酶消化法及應(yīng)用無(wú)血清角化細(xì)胞培養(yǎng)基培養(yǎng)甲床上皮細(xì)胞,獲得成功。De Berker等[4]證實(shí)了甲基質(zhì)部位上皮細(xì)胞增殖旺盛,是甲板的主要來(lái)源。

        細(xì)胞角蛋白只在上皮細(xì)胞或外胚層起源的細(xì)胞中表達(dá),在不同細(xì)胞中有不同亞型表達(dá)[5]。角蛋白是上皮細(xì)胞主要的結(jié)構(gòu)蛋白和分化的標(biāo)志產(chǎn)物。角蛋白分為兩大類(lèi),即皮膚型角蛋白和毛發(fā)角蛋白。皮膚型角蛋白主要表達(dá)于皮膚等部位,毛發(fā)型角蛋白主要表達(dá)于毛發(fā)、指甲等部位。Berker等[6]的實(shí)驗(yàn)表明,在甲床的上皮細(xì)胞中表達(dá)K17蛋白??筀17免疫組織化學(xué)染色,證實(shí)甲床上皮細(xì)胞,同時(shí)也說(shuō)明甲床上皮細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下,蛋白的表達(dá)沒(méi)有明顯改變。劉東昕等[3]也通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)用抗K17免疫組織化學(xué)染色,證實(shí)甲床上皮細(xì)胞。

        本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用組織塊培養(yǎng)法成功地培養(yǎng)出甲床上皮細(xì)胞及甲床成纖維細(xì)胞,也證實(shí)了甲床上皮細(xì)胞在無(wú)血清角化細(xì)胞培養(yǎng)液中生長(zhǎng)良好。雖與酶消化法相比,獲取細(xì)胞時(shí)間上相多較長(zhǎng),但組織塊法為傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方法,容易操作,成功率高。而酶消化法的濃度及消化時(shí)間難以掌握,不易獲取,實(shí)驗(yàn)成功率低。組織塊培養(yǎng)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①實(shí)驗(yàn)材料要新鮮,從活體分離材料后要低溫保存,并盡快進(jìn)行細(xì)胞分離實(shí)驗(yàn);②遵守細(xì)胞培養(yǎng)的無(wú)菌操作;③分離細(xì)胞時(shí),注意動(dòng)作要輕柔,不要傷到細(xì)胞組織,組織塊邊緣盡量平整有利于細(xì)胞游離;④培養(yǎng)過(guò)程中避免組織塊干燥脫水;⑤2 d內(nèi)避免過(guò)多觀察和晃動(dòng)培養(yǎng)瓶,以防組織塊脫壁。

        甲床缺損是常見(jiàn)的手外傷類(lèi)型,隨著顯微外科的發(fā)展,臨床工作者在不斷尋求甲床修復(fù)的最佳方法。雖然現(xiàn)在甲床修復(fù)方式較多,仍存較多缺點(diǎn),如游離指(趾)甲床移植再造手指甲床,成活后指甲形態(tài)較美觀,卻會(huì)失去另一個(gè)相對(duì)次要的指(趾)甲;游離甲瓣修復(fù)術(shù),可使傷指再生指甲、恢復(fù)手指感覺(jué),卻需要一個(gè)足趾付出較大的代價(jià)。所以不管采用何種修復(fù)方法,均存在一定弊端。如果體外構(gòu)建組織工程甲床成功,將會(huì)避免以損害其他組織為代價(jià)。本研究體外培養(yǎng)甲床細(xì)胞成功,為進(jìn)一步構(gòu)建組織工程甲床奠定了基礎(chǔ)。

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