陳白燁 林博 王學(xué)明
1福建省婦幼保健院整形外科,福州 350000;2福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科,福州 350000
創(chuàng)面的修復(fù)包括炎性反應(yīng)期、肉芽形成期、肉芽改建期等,該過程復(fù)雜而有序,是由多種細(xì)胞完成的,其中皮膚成纖維細(xì)胞是其中的重要組成部分[1-2]。研究證實,成纖維細(xì)胞的增值、凋亡、氧化應(yīng)激等參與創(chuàng)面的修復(fù)過程;而抑制成纖維細(xì)胞的氧化應(yīng)激及凋亡,促進(jìn)其增殖可以顯著促進(jìn)創(chuàng)面的愈合[3-4]。
以往研究中證實,虎杖苷可以顯著促進(jìn)大鼠創(chuàng)傷皮膚愈合[2],但機(jī)制尚不清楚;虎杖苷可以改善膿毒癥大鼠器官損傷中細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激及炎性反應(yīng)[5-6]。因此,2021 年1 月至4 月,本研究探討虎杖苷對脂多糖(LPS)介導(dǎo)的皮膚成纖維細(xì)胞損傷的保護(hù)作用。
1.1 主要材料及試劑 人皮膚成纖維細(xì)胞購于上海賽佰慷生物科技有限公司;丙二醛(MDA)檢測試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)檢測試劑盒及細(xì)胞增殖檢測試劑盒(CCK-8)購于上海碧云天生物科技有限公司。腫瘤壞死因子(TNF)-α 及白介素(IL)-6 酶聯(lián)免疫吸附劑測定(ELISA)試劑盒購于Abclonal 生物科技有限公司。末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP 缺口末端標(biāo)記測定法[terminal dexynucleotidyl transferase(TdT)-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL]凋亡檢測試劑盒購于南京凱基生物有限公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng)及分組 人皮膚成纖維細(xì)胞接種于含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基中,在37 ℃及5% CO2下培養(yǎng),待細(xì)胞生長至融合度達(dá)80%以上后傳代。參照文獻(xiàn)[7],以5 mg/L LPS 刺激皮膚成纖維細(xì)胞建立實驗?zāi)P?,培養(yǎng)72 h后檢測相關(guān)指標(biāo)。
細(xì)胞隨機(jī)分為4 組:正常對照組細(xì)胞接受正常培養(yǎng)處理;藥物對照組細(xì)胞接受 50 μmol/L 虎杖苷處理[8];實驗組細(xì)胞接受5 mg/L LPS 處理;治療組細(xì)胞接受5μg/ml LPS 及50μmol/L虎杖苷處理。
1.3 MDA 含量測定 收集細(xì)胞并裂解,參照說明書配置試劑盒工作液,95 ℃水浴反應(yīng)60 min,酶標(biāo)儀檢測532 nm吸光值。
1.4 SOD 檢測 收集細(xì)胞并裂解,參照說明配置試劑盒工作液,37 ℃孵育20 min,酶標(biāo)儀檢測560 nm處吸光值。
1.5 細(xì)胞活力檢測 按照實驗設(shè)計收集各組細(xì)胞至96 孔板,每孔加入 10 μl CCK-8 工作液,孵育 2 h 后酶標(biāo)儀檢測450 nm處吸光度值。
1.6 凋亡細(xì)胞檢測 細(xì)胞經(jīng)4%多聚甲醛固定,1%Triton X-100 通透,3% H2O2封閉后,與試劑盒中工作液(按說明配置)避光反應(yīng)60 min,以hoechst 標(biāo)記細(xì)胞核,F(xiàn)ITC 二抗標(biāo)記TUNEL 陽性細(xì)胞,在熒光顯微鏡下計數(shù)細(xì)胞凋亡率。
1.7 細(xì)胞培養(yǎng)液炎癥因子檢測 取細(xì)胞培養(yǎng)液,離心后取上清,參照說明書方法,ELISA 檢測TNF-α 及IL-6水平。
1.8 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較使用單因素方差分析(one-way ANOVA)和LSD 多重比較法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 虎杖苷對成纖維細(xì)胞活力及凋亡的影響 與正常對照組比較,實驗組細(xì)胞活力顯著下降,凋亡率顯著增加(均P<0.05);與實驗組比較,治療組細(xì)胞活力顯著增加,凋亡率顯著下降(均P<0.05)。見表1。
表1 虎杖苷對成纖維細(xì)胞活力及凋亡的影響(%,)
表1 虎杖苷對成纖維細(xì)胞活力及凋亡的影響(%,)
注:正常對照組細(xì)胞不接受任何處理;藥物對照組細(xì)胞接受50μmol/L虎杖苷處理;實驗組細(xì)胞接受5 mg/L脂多糖處理;治療組細(xì)胞接受5 mg/L 脂多糖及50 μmol/L 虎杖苷處理;與對照組比較,aP<0.05;與實驗組比較,bP<0.05
細(xì)胞凋亡0.50±0.02 0.70±0.02 12.70±0.11a 7.50±0.08ab 3 870.51<0.01正常對照組藥物對照組實驗組治療組F值P值6 6 6 6 100.00±2.30 101.00±2.50 78.00±5.90a 89.00±7.50ab 33.62<0.01組別n 細(xì)胞活力
2.2 虎杖苷對成纖維細(xì)胞氧化應(yīng)激的影響 與正常對照組比較,實驗組細(xì)胞SOD 含量顯著下降,MDA 含量顯著增加(均P<0.05);與實驗組比較,治療組細(xì)胞SOD 含量顯著增加,MDA含量顯著下降(均P<0.05)。見表2。
表2 虎杖苷對成纖維細(xì)胞氧化應(yīng)激的影響()
表2 虎杖苷對成纖維細(xì)胞氧化應(yīng)激的影響()
注:正常對照組細(xì)胞不接受任何處理;藥物對照組細(xì)胞接受50 μmol/L 虎杖苷處理;實驗組細(xì)胞接受5 mg/L 脂多糖處理;治療組細(xì)胞接受5 mg/L脂多糖及50μmol/L 虎杖苷處理;MDA 為丙二醛,SOD 為超氧化物歧化酶;與對照組比較,aP<0.05;與實驗組比較,bP<0.05
MDA[nmol/(mg·pr)]1.54±0.18 1.49±0.14 3.38±0.29a 2.18±0.19ab組別正常對照組藥物對照組實驗組治療組n 6 6 6 6 SOD[U/(mg·pr)]22.4±1.8 23.5±2.1 11.5±1.3a 19.1±2.2ab 124.56<0.01 F值P值54.95<0.01
2.3 虎杖苷對成纖維細(xì)胞炎性反應(yīng)的影響 與正常對照組比較,實驗組細(xì)胞培養(yǎng)基中TNF-α 及IL-6 含量顯著增加(均P<0.05);與實驗組比較,治療組細(xì)胞培養(yǎng)基中TNF-α及IL-6含量顯著下降(均P<0.05)。見表3。
表3 虎杖苷對成纖維細(xì)胞炎性反應(yīng)的影響(ng/L,)
表3 虎杖苷對成纖維細(xì)胞炎性反應(yīng)的影響(ng/L,)
注:正常對照組細(xì)胞不接受任何處理;藥物對照組細(xì)胞接受50 μmol/L 虎杖苷處理;實驗組細(xì)胞接受5 mg/L 脂多糖處理;治療組細(xì)胞接受 5 mg/ml 脂多糖及 50 μmol/L 虎杖苷處理;TNF-α 為腫瘤壞死因子-α,IL-6 為白介素-6;與對照組比較,aP<0.05;與實驗組比較,bP<0.05
IL-6 38.4±3.1 35.9±2.8 784.4±49.6a 518.5±42.2ab 905.06<0.01組別正常對照組藥物對照組實驗組治療組F值P值n6 6 6 6 TNF-α 53.5±4.6 63.2±6.5 483.5±38.4a 283.6±25.3ab 622.64<0.01
創(chuàng)面愈合過程主要包括炎癥期、增殖期和修復(fù)期3 個時期[2]。炎性反應(yīng)通過影響創(chuàng)面細(xì)胞增殖及創(chuàng)面重塑,在創(chuàng)面愈合過程中發(fā)揮重要作。大量研究證實,炎性反應(yīng)通過影響成纖維細(xì)胞的活動,介導(dǎo)炎癥因子的產(chǎn)生等多方面延緩創(chuàng)面愈合。王永祥和王春燕[9]證實,LPS抑制成纖維細(xì)胞增殖,并誘導(dǎo)其釋放炎癥因子。萬立等[10]報道,LPS 通過抑制成纖維細(xì)胞增殖,導(dǎo)致燒傷創(chuàng)面瘢痕愈合或不愈合。因此,在許多研究中,主要通過LPS 刺激成纖維細(xì)胞,建立創(chuàng)面愈合炎癥期細(xì)胞模型[7]。本研究通過LPS 刺激皮膚成纖維細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)與上述研究相符的研究結(jié)果,證實LPS 可以顯著抑制成纖維細(xì)胞增殖,并誘導(dǎo)大量炎癥因子產(chǎn)生,包括TNF-α 及IL-6。而在創(chuàng)面愈合過程中,炎癥因子通過影響細(xì)胞分化,活化炎癥細(xì)胞,抑制內(nèi)皮細(xì)胞及血管生成,從而導(dǎo)致瘢痕愈合或延緩創(chuàng)面愈合[11]。
大量研究證實,細(xì)胞凋亡參與了創(chuàng)面的愈合[3,12]。有研究報道,在炎癥因子刺激下,內(nèi)皮祖細(xì)胞動員減少,血管生成能力下降,成纖維細(xì)胞凋亡增加,遷移和增殖能力下降,進(jìn)而導(dǎo)致創(chuàng)面愈合延緩,而通過對細(xì)胞分型發(fā)現(xiàn),成纖維細(xì)胞的凋亡更加明顯[13]。研究證實,氧化應(yīng)激參與皮膚的衰老及創(chuàng)面的愈合,抑制氧化應(yīng)激可以顯著促進(jìn)創(chuàng)面愈合[4,14]。大量研究還證實,氧化應(yīng)激是介導(dǎo)炎性反應(yīng)及細(xì)胞凋亡的重要因素[15-16],其可能通過誘導(dǎo)炎癥因子釋放及細(xì)胞凋亡參與創(chuàng)面愈合。本研究證實,LPS 可以誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞凋亡及氧化應(yīng)激水平增加。在我們以往的研究中證實,虎杖苷可以顯著促進(jìn)大鼠創(chuàng)面愈合[2],但機(jī)制尚未闡述清楚。在本研究中,我們證實虎杖苷可以顯著減輕成纖維細(xì)胞氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)及細(xì)胞凋亡,促進(jìn)細(xì)胞增殖。
綜上,本研究推測虎杖苷可能通過抑制成纖維細(xì)胞氧化應(yīng)激、炎性反應(yīng)及凋亡,促進(jìn)細(xì)胞增殖,從而促進(jìn)創(chuàng)面愈合,但其作用靶點及機(jī)制仍需進(jìn)一步的探討。
利益沖突:作者已申明文章無相關(guān)利益沖突。