曲廣男,馮穎,姜爽,孫悅
摘要:目的:研究成纖維細(xì)胞在皮膚損傷修復(fù)中的作用。方法: 建立大鼠背部皮膚損傷的動(dòng)物模型,將新生乳鼠的成纖維細(xì)胞懸液注射入受損部位,分別于傷后不同時(shí)間觀察大鼠背部創(chuàng)面的外觀變化及其愈合情況,用創(chuàng)面肉芽組織制作冰凍切片,以損傷皮膚的恢復(fù)情況來(lái)評(píng)價(jià)修復(fù)效果。結(jié)果:注射了成纖維細(xì)胞的大鼠,與未注射成纖維細(xì)胞的大鼠相比損傷修復(fù)的速度明顯變快,愈合指數(shù)較高。結(jié)論:成纖維細(xì)胞對(duì)組織缺損的修復(fù)有促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:成纖維細(xì)胞;細(xì)胞培養(yǎng);皮膚損傷;創(chuàng)面愈合
項(xiàng)目基金:通化師范學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201710202033);通化師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金
中圖分類(lèi)號(hào):L929 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2018.18.022
成纖維細(xì)胞具有分布廣泛、取材方便、對(duì)機(jī)體損傷較小、體外培養(yǎng)容易成活、增殖較快等優(yōu)點(diǎn),可進(jìn)行一般創(chuàng)傷修復(fù)和骨創(chuàng)傷修復(fù)。皮膚創(chuàng)傷會(huì)造成不同程度的細(xì)胞變性、壞死和組織缺損,必須通過(guò)細(xì)胞增殖和細(xì)胞間質(zhì)的形成來(lái)進(jìn)行組織修復(fù)。本實(shí)驗(yàn)采用細(xì)胞療法將新生乳鼠的成纖維細(xì)胞注入皮膚損傷的動(dòng)物模型中,研究成纖維細(xì)胞在創(chuàng)面修復(fù)中的作用[1-2]。
1材料與方法
1.1 材料、藥品與儀器
1.1.1 材料 新生大乳鼠、成年大鼠購(gòu)于吉林大學(xué)醫(yī)學(xué)部動(dòng)物中心。
1.1.2 藥品 PBS緩沖液、40g/L中性蛋白酶、2.5g/lΙ型膠原酶、低糖DMEM、脫毛劑、咪達(dá)唑侖麻醉劑、臺(tái)盼藍(lán)染液、蘇木精染液、伊紅染液、二甲苯、10%中性甲醛、包埋劑、中性樹(shù)膠等。
1.1.3 儀器 低速離心機(jī)、恒溫?fù)u床、冷凍切片機(jī),超凈工作臺(tái)等。
1.2 成纖維細(xì)胞體外的分離培養(yǎng)
1.2.1 分離表皮和真皮 新生大乳鼠處死后在75%酒精中浸泡3min,取背部皮膚,用PBS緩沖液洗滌3次,皮膚剪成5mm×5mm的小塊,置入40g/L中性蛋白酶溶液中消化3~4h。取出后PBS緩沖液洗滌,分離表皮層與真皮層,真皮備用。
1.2.2 制備細(xì)胞懸液 真皮剪碎后加入0.25%Ⅰ型膠原酶溶液,37℃恒溫?fù)u床振蕩4h,PBS稀釋終止消化,200目尼龍紗網(wǎng)過(guò)濾,收集濾液。1200r/min離心5min,棄上清,加入含10%FBS的DMEM培養(yǎng)液,反復(fù)吹打制成細(xì)胞懸液。臺(tái)盼藍(lán)染色,細(xì)胞計(jì)數(shù)[5],調(diào)整細(xì)胞懸液的濃度1.0×107個(gè)/ml。
1.3 大鼠皮膚損傷模型的建立及分組
對(duì)24只體重75g的大鼠進(jìn)行乙醚氣體吸入麻醉,腹腔注射1.4ml麻醉藥咪達(dá)唑侖稀釋液麻醉,背部用脫毛劑脫毛,常規(guī)消毒背部皮膚,前后各做一皮膚損傷創(chuàng)傷,創(chuàng)傷傷口的直徑約1.5cm,深達(dá)皮下,損傷不傷及肌肉,壓迫止血[6]。然后將大鼠隨機(jī)分成A、B兩組,A組12只,作為處理組,向創(chuàng)面皮膚真皮內(nèi)注射0.3ml的原液;B組12只,作為對(duì)照組,注射等體積的生理鹽水(0.9%的氯化鈉水溶液),為避免腫脹,多選幾個(gè)位置進(jìn)行注射。注射時(shí)為皮下注射給藥,分別將成纖維細(xì)胞和生理鹽水推入皮下結(jié)締組織,經(jīng)毛細(xì)血管、淋巴管吸收進(jìn)入血液循環(huán)。每只小鼠給予清潔飼料及自來(lái)水,分籠飼養(yǎng),并保持創(chuàng)口干燥,用碘伏擦拭于創(chuàng)口處,間隔一天擦拭一次,直到傷后第12d,以防止創(chuàng)口感染。
1.4 觀察指標(biāo)
1.4.1 創(chuàng)面面積測(cè)定 傷后分別于第3d、6d、9d、12d用透明薄膜覆蓋創(chuàng)面并沿創(chuàng)緣劃線。動(dòng)物致傷后立即測(cè)的面積為傷口原始面積。愈合指數(shù)=(1-現(xiàn)切口面積/原切口面積)×100%[2]。
1.4.2 組織學(xué)檢查 傷后第12d頸椎脫臼法處死大鼠,畫(huà)出創(chuàng)面大小,然后剪下創(chuàng)面內(nèi)肉芽組織,放于10%中性甲醛(福爾馬林)中固定1小時(shí),生理鹽水洗滌,濾紙吸干其上的水后用包埋劑包埋于組織支撐器上,快速放于冷凍臺(tái)上冷凍,制作冰凍切片,在光學(xué)顯微鏡下觀察,凡可觀察到真皮、表皮層的可進(jìn)行HE染色,在材料周?chē)渭又行詷?shù)膠,蓋上蓋玻片,顯微鏡下觀察結(jié)果。
1.4.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 所有數(shù)據(jù)均以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)”表示,使用Excel統(tǒng)計(jì)軟件處理,采用方差分析,兩兩比較,使用組間配對(duì)t檢驗(yàn),P<0.05為有顯著性差異意義[7]。
2 結(jié)果與分析
2.1 給藥后創(chuàng)面外觀的變化
處理后的創(chuàng)面面積隨傷后時(shí)間延長(zhǎng)而不斷縮小[8],注射了成纖維細(xì)胞的創(chuàng)面面積縮小最明顯,愈合程度大,并于傷后第12d創(chuàng)面長(zhǎng)出一層較密的毛,而對(duì)照組只長(zhǎng)有少量的毛。
2.2 創(chuàng)面愈合程度
(t檢驗(yàn):平均值的成對(duì)二樣本分析,得出P<0.05,與對(duì)照組比較。)
造模后,隨時(shí)間的延長(zhǎng)創(chuàng)面面積逐漸縮小。傷后第3d,兩組大鼠的創(chuàng)面開(kāi)始逐漸縮小。傷后第12d大部分創(chuàng)面已經(jīng)愈合,A組的愈合程度強(qiáng)于B組,且愈合速度較快。經(jīng)t檢驗(yàn),從傷后第9d開(kāi)始,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞層數(shù)較多,分層明顯,創(chuàng)面愈合程度大,顯著高于對(duì)照組,有明顯的加速創(chuàng)面面積縮小的作用(P<0.05),差異顯著。
2.3 組織學(xué)檢查
在顯微鏡下,可以清晰地觀察到表皮層與真皮層,對(duì)比發(fā)現(xiàn),F(xiàn)B組細(xì)胞分層較為明顯,表皮層明顯增厚,真皮層中成纖維細(xì)胞大量增殖,而對(duì)照組的表皮層略微增厚(見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4)。
3 討論
皮膚受損,成纖維細(xì)胞是最主要的修復(fù)細(xì)胞,是構(gòu)成肉芽組織的主要成分之一。損傷刺激后,成纖維細(xì)胞在趨化因子的作用下進(jìn)入創(chuàng)口并分裂增殖,與毛細(xì)血管及滲出的炎細(xì)胞構(gòu)成肉芽組織。在傷后5~7d肉芽組織達(dá)到高峰,成纖維細(xì)胞數(shù)量劇增,功能活躍[9]。
創(chuàng)面修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程,涉及創(chuàng)面炎性翻譯、肉芽組織增生以及再上皮化等主要過(guò)程。成纖維細(xì)胞應(yīng)用于創(chuàng)面總的效應(yīng)是促進(jìn)創(chuàng)面修復(fù),主要表現(xiàn)在促進(jìn)新生肉芽組織生長(zhǎng),深入比較處理組與對(duì)照組的促修復(fù)效果,發(fā)現(xiàn)處理組的效果較明顯,創(chuàng)面愈合程度明顯高于對(duì)照組,其愈合作用更強(qiáng)[8]。該細(xì)胞療法使細(xì)胞再生,從而使大鼠背部皮膚的成纖維細(xì)胞增多,并激活大鼠的受損細(xì)胞,最終創(chuàng)面愈合。
現(xiàn)已有專(zhuān)家學(xué)者提出成纖維細(xì)胞分泌的堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)可增強(qiáng)成纖維細(xì)胞的活性[10]。他們認(rèn)為有針對(duì)性地應(yīng)用生長(zhǎng)因子,治療既可最大限度發(fā)揮生長(zhǎng)因子本身的生物學(xué)作用,同時(shí)也會(huì)避免或預(yù)防許多可能的不良反應(yīng),以達(dá)到經(jīng)濟(jì)與最佳的促修復(fù)效果。因此,在臨床應(yīng)用中成纖維細(xì)胞可廣泛應(yīng)用于體表創(chuàng)面修復(fù)的研究及醫(yī)療的其他領(lǐng)域[8]。
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作者簡(jiǎn)介:曲廣男,在讀本科生,研究方向:生物技術(shù)。
通訊作者:馮穎,碩士,講師,研究方向:干細(xì)胞細(xì)胞生物學(xué)。