不同发育阶段与烧伤创面不同修复结局人皮肤表皮干细胞定位与增殖分化特征的研究

来源 :中国人民解放军军医进修学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenmojay
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目的 正常情况下,皮肤外层的表皮终身不断自我更新,其基底层的表皮干细胞按一定的规律进行增殖分化以取代外层终末分化细胞,从而进行表皮的自我更新并保持皮肤正常的结构与功能。因此,表皮干细胞在皮肤再生过程中举足轻重,被视为表皮及其附件如毛囊和汗腺等再生的基地。 皮肤正常组织学研究表明,表皮干细胞呈单层分布于表皮基底层或毛囊与汗腺部位,分布于表层基层的表皮干细胞约占表皮基层细胞总数的1%~10%。根据表皮干细胞的慢周期性和无限增殖性两个特征,目前体内、体外都能鉴别表皮干细胞。出生后各种原因所致的皮肤损伤常不能达到解剖结构与功能的完全修复,主要原因之一在于人们对皮肤表皮细胞增殖分化与再生机制尚未完全了解,并且临床上也缺乏有效的促增殖分化与再生修复手段。 最近,在进行有关生长因子加速受创皮肤修复与再生生物学机制的系列研究中,我们初步观察到在部分经rhEGF治疗的溃疡创面再生的表皮中,在再生表皮基底层与角质层之间的棘细胞层与颗粒细胞层中出现了罕见的“干细胞岛”现象。正常情况下表皮基底层以上的棘细胞与颗粒细胞是已分化的细胞,在该处罕见未分化状态的干细胞。这一发现为体内已分化的表皮细胞向去分化状态的干细胞逆分化提供了直接证据,将有助于研究rhEGF促进创面愈合内在的细胞与分子机制。 大面积深度烧伤后创面常以瘢痕形式愈合,即使在瘢痕形成的晚期,瘢痕表面的表皮也存在表皮层薄、耐磨性差,容易破溃,且破溃的创面难以再愈合,无法出汗等问题。产生这种现象的原——因之一是否与瘀痕表皮的增殖分化行为紊乱有关尚不十分清楚。 为此,本研究基于以上基础研究与临床观察提出的生物学问题,希望利用表皮于细胞及其分化过程中不同分化阶段细胞的表面标志,采用免疫组化法从发育学、细胞生物学方面观察人胎儿不同胚龄、人少儿期、成年期正常表皮以及少儿期、成年期皮肤掇痕组织中表皮干细胞和短暂扩充细胞分布与数量的差异以及不同分化阶段表皮细胞比例的改变,以期达到以下两个目的:一是研究不同发育阶段正常皮肤组织以及不同修复结局的癫痕组织表皮干细胞增殖与分化的生物学行为特征,探讨这些特征与掇痕愈合以及与无痰痕愈合的关系,为将来采用少量于细胞快速增殖用于烧创伤创面修复,最终达到为烧创伤创面的解剖与功能完全修复提供理论基础;。是通过以上研究对我们前期初步发现的在再生表皮的棘细胞层出现的“干细胞岛”现象,从发育学、方法学和不同染色角度进行进一步确证;以排除发育等因素对‘。干细胞岛,形成的影响。 此外,初步建立表皮干细胞体外培养方法与技术,为离体进一步证实EGF诱导表皮细胞逆分化存在可能性以及创面修复过程中细胞分化内在机制的深入研究提供方法学基础。 方 法 胎儿全层皮肤取自孕妇因创伤等原因致流产的胎儿背部。少儿、成人正常皮肤与掇痕组织以及疲痕组织自体对照正常皮肤均利用整形手术时机获取。取标本时,已征得孕妇本人、烧伤患者和院方同意。取材后即刻用体积分数 10%的中性甲醛固定,常规脱水,石蜡包埋,4oC保存待测。免疫组织化学染色采用SP法和 Elivision、PowerVsion两步法,具体操作按试剂盒说明书进行。同时设不加一抗的阴性对照。在200倍光学显微镜下进行组织学观察,以细胞膜a整合素和细胞质角蛋白经免疫组化染色 .3.军医迁付含优硕士骨伍伦式 申式呐要一呈棕黄色着色为阳性结果。用STATA软件对所有数据进行统计学处理。 采用与发现“干细胞岛”相似的组织学切片用CD87染色与PAS基底膜染色法,观察标本切片的染色分布情况。 体外分离和培养的干细胞以能否呈克隆状生长和透射电镜观察其超微结构以及pl整合素、K19免疫组织化学染色进行鉴定。 结 果 胚龄门刁1周胎儿皮肤表皮基底层细胞pl整合素和K19表达阳性。其表皮外层可观察到K10阳性细胞,并随胚龄增加,K10阳性细胞层数增多。少儿表皮基底层大部分细胞表达pl整合素和K19。成人表皮基底层中表达pl整合素和K19的细胞较少儿组减少,且染色强度较弱。掇痕组织表皮基底层表达pl整合素与 KIg的阳性细胞数较健康皮肤明显减少,阳性强度降低。掇痕组织表皮表达K14的阳性细胞仅位于表皮底部2~3层,明显少于健康皮肤,而K10表达阳性细胞则较健康皮肤分布广泛。 系列鉴别表明,以上不同发育阶段正常皮肤组织与掇痕组织表皮的棘细胞层与颗粒细胞层未见‘干细胞岛”现象。检查原“于细胞岛"相似的组织切片,免疫组织化学染色与PAS基底膜染色结果发现,CD87在再生表皮的基底层细胞呈弱阳性,PAS染色在正常和再生表皮基底膜可以着色,而在发现‘于细胞岛”部位CD87染色与PAS染色均阴性。 分离培养的表皮干细胞组化染色显示,鼠IV型胶原包被的培养瓶内快速贴壁细胞经继续培养,可见细胞呈克隆状生长。电镜观察其超微结构示非成熟细胞特征,h
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