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病理性瘢痕是皮肤创伤修复过程中异常增生所致,主要包括增生性瘢痕(Hypertrophic Scar,HS)和瘢痕疙瘩(Keloid,K)。两者组织学特点都是成纤维细胞增值,细胞外基质过度分泌、胶原过度沉积。临床表现为瘙痒、疼痛、严重可导致关节的功能障碍等。目前增生性瘢痕的发生机制尚不明确,且临床治疗复杂及困难。所以对抑制皮肤瘢痕形成的研究就尤为重要。研究表明瘢痕的形成因素之一是多种炎性因子参与的病理过程,使正常的创面愈合结果变为瘢痕的形成。文献报道,Gordon等利用小鼠伤口组织,采用腺病毒介导的IL-10转染的方法,证实过表达的IL-10可以明显的抑制伤口炎症反应,从而减少瘢痕的形成,进一步验证了抗炎症策略在防止瘢痕的形成,以及治疗中具有重要作用。羊膜是胎膜的一部分,包括来源于胚胎外胚层的上皮细胞(Humanamniotic epithelial cells,hAECs)和胚胎中胚层的间质细胞(Human amnioticmesenchymal cells,hAMCs),羊膜上皮细胞具有部分干细胞特性,可分化为三个胚层不同类型的细胞。现临床以成功的应用在眼科,利用羊膜上皮细胞的干细胞特性,通过抑制炎症反应治疗角膜溃疡和翼状胬肉等疾病。本实验通过构建兔耳瘢痕模型,利用羊膜上皮干细胞抑制炎症因子、免疫源性极低等优点,在创面周围定期注射羊膜上皮干细胞悬液,研究羊膜上皮干细胞抑制瘢痕形成中所起的作用。为增生性瘢痕的防治和治疗开辟一条新的道路。第一部分实验:羊膜上皮细胞的分离、培养及鉴定1.主要方法从胎膜组织中分离羊膜组织,采用胰蛋白消化法、LG-DMEM培养基培养。取生长状态良好的羊膜上皮细胞分别进行流式细胞术、免疫荧光染色、成骨成脂多向分化等实验进行干细胞特性的鉴定。2.主要结果FCM结果显示不同程度的阳性表达CD29、CD90、CD105,CD34、CD45为阴性。其中阳性率最高的是CD29,说明羊膜上皮细胞兼有间充质干细胞的表型特征。免疫荧光染色显示SSEA-4,Oct-4均有阳性表达。hAECs成功定向诱导成脂成骨。3.主要结论羊膜上皮细胞具有一般干细胞的特性。第二部分实验:瘢痕成纤维细胞的分离、培养1.主要方法取外科手术中废弃的增生性瘢痕组织,采用组织快培养法、DMEM培养基培养。2.主要结果原代培养时间较长,大约1周时间有少许细胞从组织块周围爬出,生长较快,镜下观察,细胞为长梭形,较正常皮肤成纤维细胞略短。3.主要结论成功的培养出瘢痕的成纤维细胞。第三部分实验:羊膜上皮细胞与瘢痕成纤维细胞的共培养及鉴定1.主要方法将羊膜上皮细胞种于6孔板中,待完全贴壁时,3个孔放入Transwell,另外3个孔为对照,将瘢痕成纤维细胞种于Transwell中,加入IL-6炎性因子刺激下,让两种细胞共同培养,分别在共培养的1、2、3天提取RNA,进行细胞周期、细胞凋亡及PCR检测。2.主要结果细胞周期结果显示1d,3d的实验组中瘢痕成纤维细胞增殖要低于对照组,说明羊膜上皮细胞对瘢痕成纤维细胞的增殖有抑制作用。细胞凋亡结果显示1d、3d实验组瘢痕成纤维细胞凋亡的比对照组数值略高。PCR检测显示,实验组的OCT-4、Ι型胶原较对照组高,而TIMP-1低于对照组。3.主要结论两种细胞共培养后,羊膜上皮细胞对瘢痕成纤维细胞的增殖和凋亡有作用,PCR检测TIMP-1、OCT-4、Ι型胶原等指标随着时间不同各自的表达不同。第四部分实验:利用动物模型检测羊膜上皮细胞在瘢痕防治中的作用1.主要方法手术切除双侧兔耳内侧面,形成直径为1×1cm的4个方形全层皮肤缺损;在右耳创面周围注射羊膜上皮细胞悬液,左耳创面周围注射PBS缓冲液。每周注射一次,定期观察。4周后实验组创面完全上皮化,肿块较小。对照组肿块明显。取瘢痕组织进行HE染色及激光共聚焦观察.2.主要结果HE染色结果显示实验组上皮化完全、略显增生状态,基底层细胞排列明显,其下的真皮组织中未见炎性细胞分布,成纤维细胞分布与对照组相比较为分散。共聚焦可观察到移植的羊膜上皮细胞。对照组HE染色显示成纤维细胞分布集中,增生明显。共聚焦未见羊膜上皮细胞。3.主要结论通过肉眼观察、HE染色及共聚焦检测,说明羊膜上皮干细胞有效的抑制瘢痕的形成。综上所述,本实验利用羊膜上皮细胞的干细胞特性抑制增生性瘢痕形成为目的,通过抑制炎症反应,减少创面愈合时间为切入点,分别在体内和体外实验中证明这一推测的可靠性。为此,羊膜上皮干细胞的应用有可能成为瘢痕预防和治疗的新手段和切入点。