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目的:组织扩张可以促进皮肤的生物性生长,从而提供多余的皮肤来修复缺损。其潜在的分子生物学机制已通过体外以细胞为模型的实验进行了广泛研究。表明机械扩张可以引起一系列复杂的、多级联参与的信号转导过程,最终促使细胞增殖。但对于组织扩张在体内引起成体皮肤组织再生的机制目前尚无相关的研究。本课题利用基因芯片技术检测皮肤扩张前后发生差异表达的基因,对组织扩张引起的基因表达谱变化有一整体认识,并从基因水平对其机制进行探讨,以探测与皮肤再生的调控密切相关的基因,从而进一步了解组织扩张引起皮肤再生的机制。方法:本课题选取3对皮肤组织样本,分别来自3位常规组织扩张术患者的扩张前后皮肤。对样本进行Ki-67免疫组化染色等组织学分析。并通过基因芯片技术,在全人类基因组25,000个转录本水平上筛选扩张前后发生差异表达的基因,对差异基因进行分析,并通过RT-PCR在mRNA水平上进行验证。同时从基因水平探讨其机制。结果:(1)组织学检测显示,扩张皮肤与正常皮肤相比,细胞增殖明显增强,且扩张皮肤维持了正常的皮肤结构。(2)根据DiffScore≥20或者≤-20的筛选标准,基因芯片的检测结果显示共有77个差异表达基因,其中上调基因57个,下调基因20个,本研究选取其中上调表达倍数≥2倍的基因进行分析,共48个差异基因。其生物学功能涉及细胞因子、细胞骨架、信号通路、转录因子等多个类别,其中转录因子HOXA5基因呈现了最为显著的上调表达,并且与其同属一个家族的HOXB2基因也显示了增高表达。RT-PCR的验证结果与芯片一致。结论:(1)组织学检测证实组织扩张术可以促进表皮细胞增殖,并且在扩张终止后一段时间仍能维持其活跃的增殖活性。(2)基因芯片的研究证实机械扩张促发的皮肤再生过程涉及多个生物学级联的改变,是由多基因参与的复杂过程。其中上调最为显著的HOXA5基因,在以往关于机械扩张引起细胞增殖和组织再生的研究中都未曾有报道。本研究表明HOXA5可能在组织扩张引起皮肤再生的过程中发挥了关键性的调控作用。同时HOXB2也可能联合参与了这一过程。(3)本研究首次从基因表达谱层面对机械扩张引起皮肤再生的机制进行了探讨,并且针对的是长期扩张的人类皮肤,与以往短期的、以细胞为模型的研究相比,具有更为明确的针对性。