生物支架结合脐带间充质干细胞修复皮肤损伤的研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haixinmei
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作为人体最大的器官,皮肤为我们调节体温,保持体液的平衡。烧伤等一些急性损伤使表皮、真皮等一些附属器官的缺损,引发全身感染,导致皮肤屏障重建困难。急性皮肤损伤导致的大面积创伤由于缺乏适当的组织支架和各种潜在的细胞组合,使其难以自愈。我们需要对这类伤口的愈合进程进行干预治疗。其中,皮肤组织工程必不可少。目前临床上主要的策略是皮肤替代物的移植。然而,由表皮和真皮组成的皮肤替代物仍然存在局限性,例如自体角质形成细胞和成纤维细胞的生存活力以及移植体内后这些移植物在伤口处的存活和功能。再生医学对大面积皮肤损伤的愈合具有重要的潜在价值。脐带间充质干细胞(Umbilical cord-derived mesenchymal stem cells,UCMSCs)由于具有自我更新能力和多向分化潜能,是再生医学和组织工程理想的种子细胞之一。在本研究中,我们将自提的I型胶原蛋白与硫酸软骨素混合为原料,冷冻干燥制备成多孔支架(Scaffold,SC),来模拟人体中真皮的细胞外基质。此外,本研究将原代培养的UCMSCs,在形态和表型鉴定后,接种于制备好的支架中孵育7天,免疫荧光染色证明我们制备的支架有良好的促细胞黏附能力。为了研究负载UCMSCs的支架(UC/SC)对伤口愈合的作用,我们将其移植到小鼠全层皮肤切除模型中,并以PBS假手术组、单细胞悬液组和单一支架组为对照。对D3、D7和D14的组织切片进行H&E染色和K10、K14免疫荧光染色发现,UC/SC组能够显著加速伤口区域的再上皮化。为了评估伤口愈合过程中生成的血管数量,我们将D14的组织切片进行CD31和血管平滑肌细胞(α-SMA)免疫荧光染色,UC/SC组明显具有更多的血管内皮细胞和α-SMA血管样结构。为了探究伤口修复过程中与愈合相关的因子的表达水平和炎症反应情况,我们检测了趋化因子CXCR4和TGFβ1,炎症相关因子IL1β、IL10、IL6和IL4的相对m RNA的表达水平。结果证明,相比PBS组,UC/SC组趋化因子受体(Chemokine(C-X-C motif)receptor 4)CXCR4和转化生长因子(TGFβ1)水平显著上调;第7天UC/SC组IL10和IL4水平显著上调,UC/SC组M2的水平升高,伤口进入抗炎因子表达时期。综上所述,支架负载UCMSCs后,能够显著促进UCMSCs的迁移,显著促进抗炎因子的表达,从而在加速再上皮化,促进血管形成方面促进伤口愈合。本研究为临床皮肤创面治疗提供一种潜在的治疗策略。
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