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研究背景我国目前是世界上糖尿病患病人数最多的国家,到2011年达9千万人。糖尿病创面愈合治疗成为亟待研究解决的问题。创面愈合是多细胞多分子相互协调作用的结果。早期创面炎症细胞扮演着启动创面愈合的作用。研究显示糖尿病患者机体“亚临床炎症”状态可能抑制糖尿病创面早期炎症反应。动物实验证实糖尿病创面形成早期炎症细胞浸润不足及延迟,可能是糖尿病创面迁延愈合或不愈合的原因之一。国内外研究证实促进中性细胞(PMNs)和巨噬细胞(M)早期浸润可以加速糖尿病动物全层皮肤缺损创面的愈合。骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一类具有极大应用前景的多能分化成体干细胞。目前许多研究证实BMSCs可以促进糖尿病创面血管新生、肉芽组织形成及再上皮化。但BMSCs与炎症的关系十分复杂。目前发现BMSCs对淋巴细胞具有抑炎作用,但体外培养的BMSCs在某些因素下可以释放诸如MIP-2、MCP-1等早期炎症细胞的趋化因子。且越来越多的研究证实BMSCs功能受其所在微环境的影响。在一氧化氮(NO)合成不足的微环境中,BMSCs反而可以促进炎症反应,这可能通过趋化因子起作用。既往研究显示,糖尿病小鼠皮肤创伤前后就可能处于NO低水平状态。而体外实验提示BMSCs可能能够提高血管内皮细胞以及巨噬细胞NO的表达。综上所述,BMSCs对炎症具有调节作用,但糖尿病创面愈合阶段可能存在的不同的微环境可能使注射到创面的BMSCs对炎症的具体作用不同。目前BMSCs对糖尿病创面炎症作用的研究大多观察的是T细胞或B细胞的结果,对于创面愈合早期BMSCs对糖尿病创面PMNs和MΦ浸润的影响及机制尚不十分明确。研究目的本实验选用自发突变糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面模型,了解糖尿病皮肤创面愈合特点,研究创面局部皮下注射同源异体骨髓间充质干细胞(BMSCs)对糖尿病小鼠创面愈合的影响,重点对BMSCs对创面中心粒细胞(PMNs)及巨噬细胞(M)浸润及相应趋化因子MIP-2和MCP-1表达的影响进行研究。为研究BMSCs对糖尿病创面早期炎症细胞(PMNs和M)的作用提供参考,且为我们进一步研究BMSCs在促糖尿病创面愈合机制与应用研究提供思路。研究方法1.采用全骨髓培养法分离C57B/6小鼠后肢股骨骨髓间充质干细胞,并纯化扩增。用诱导成骨、成脂分化实验和流式细胞术(检测CD29,CD34,CD45,CD105)进行间充质干细胞鉴定。2. C57BLKS/Nju背景自发突变糖尿病雄性小鼠(db/db小鼠)40只随机分为BMSCs治疗组(实验组)和PBS治疗组(对照组)。所有小鼠背部脊柱中线两侧对称部位制作直径0.8cm的圆形全层皮肤缺损创面。实验组于伤后当天(第0天)向每个全层皮肤缺损创缘皮下注射BMSCs单细胞悬液0.1ml(由无菌PBS配制,约含BMSCs1X106个),对照组同法注射等体积无菌PBS溶液。3.分别于创面形成后第1、3、5、7、10、14天观察创面愈合情况,照相后IPP6.0图像分析软件测算创面愈合率;并于创区取材,用HE染色观察创面愈合情况(炎症细胞浸润、肉芽组织形成、再上皮化、新生血管数量)。用抗Ly-6g单克隆抗体和抗F4/80单克隆抗体免疫组化染色后采用IPP6.0病理图像分析软件测定光密度值(OD)法检测伤后第1、3、5、7、10天创面PMNs和第3、5、7、10、14天M浸润情况;用qRT-PCR相对定量法检测第1、3、5、7天创面组织中趋化因子MIP-2和MCP-1mRNA的表达。研究结果1.成功分离小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)且纯化扩增。分离的BMSCs表达正常的间充质干细胞表面标志CD105(81.53%),CD29(71.26%),造血系统来源细胞表面标志CD34、CD45表达阴性,并能够被诱导向成骨细胞、脂肪细胞方向分化。2. BMSCs治疗组创面愈合时间(11.67±0.58)d明显较PBS对照组缩短(16.33±0.58)d (P<0.05)。 BMSCs治疗组第5、7、10天创面愈合率为(40.15±3.63)%、(67.62±1.58)%、(98.28±1.51)%,对照组第5、7、10天创面愈合率为(18.52±3.19)%、(49.58±3.39)%、(78.52±6.52)%。实验组愈合率明显提高。HE染色结果显示BMSCs治疗组较对照组第5、10天再上皮化程度明显提高,肉芽组织形成量增多,新生血管形成增加。3. BMSCs治疗组和PBS对照组伤后第1天均出现PMNs浸润,BMSCs治疗组COD值较PBS对照组高(P<0.01)。PBS对照组第3天时COD值下降,而第5天以后反有升高趋势。BMSCs治疗组COD值最高峰在创伤后第1天,且以后逐渐下降。BMSCs治疗组M浸润高峰均较对照组(PBS组)提前,且高峰值增高(P<0.01)。4. BMSCs组MIP-2mRNA,表达高峰在创伤后第1天,为对照组(30.91±8.30)倍(P﹤0.05),第5、7天分别为对照组(12.37±2.45)、(7.82±2.52)倍;MCP-1mRNA表达高峰在创伤后第3天,为对照组96.88倍(P﹤0.05),第1、5、7天分别为对照组(20.94±2.97)、(3.99±1.40)、(19.67±3.70)倍。研究结论:1. BMSCs增加糖尿病创面早期中性粒细胞(PMNs)浸润和巨噬细胞(M)浸润,为启动糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型创面的修复过程提供了基础,可能进而影响后期血管新生、上皮增殖迁移,肉芽组织形成等过程。2. BMSCs能够显著提高糖尿病全层皮肤缺损创面局部早期中性粒细胞趋化因子MIP-2和巨噬细胞趋化因子MCP-1mRNA的表达。