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瘢痕的形成机理非常复杂,虽然现有的理论分别从细胞因子的网络效应,降解胶原的胶原酶减少,基因表达改变,TGF信号转导通路激活,ATP能量变化,张力因素和局部缺氧等不同角度来阐释病理性瘢痕的发生机制,但这些理论仍不能完全揭示瘢痕的发生机制,还需进一步完善。在伤口愈合过程中,细胞的参与作用形成瘢痕是目前比较认可的理论之一。在这个过程中,公认的主要功能性细胞是成纤维细胞。当受到创伤后,存在于循环血流中的原始中胚叶细胞分化为成纤维细胞,参与创伤修复与瘢痕形成。作为原始中胚叶细胞的一种,表皮干细胞(human epidermal stem cells,hESCs)可以在不同条件下转分化为皮肤全层组织,是皮肤及其附属器发生、修复、改建的基础,在上皮修复中起到关键作用。近年来有关表皮干细胞参与创伤修复的研究逐渐成为热点,但是在创伤后局部高浓度炎症因子(TGF-β1等)和诸多细胞因子的作用下,表皮干细胞与瘢痕形成之间存在怎样的关联尚无相关报道,本研究试图从表皮干细胞角度出发为瘢痕的形成和防治提供一个新的视角。本研究分为两部分:第一部分为了寻求成熟瘢痕组织内表皮干细胞的表达特点,我们进行了两种不同组织的病理检测分析。将正常皮肤与增生性瘢痕组织切片,使用表皮干细胞标记物β1整合素和CK19作为一抗,经过免疫组织化学即用型Elivision二步法(非生物素)试剂盒检测与DAB显色,计数阳性细胞进行统计学处理。结果:在正常皮肤中表皮千细胞主要位于表皮基底层,呈片状分布。在瘢痕组织中表皮干细胞在表皮基底层的数量明显少于正常皮肤,而在真皮层可见β1整合素和CK19阳性,呈表皮干细胞表型的类成纤维细胞出现。由此推论表皮干细胞在创伤后有可能处于应激状态,改变了真皮-表皮之间的关系,向棘细胞层和真皮层移动,通过迁移、增生等方式完成创面修复并参与瘢痕形成。第二部分在组织检测结果基础上从细胞水平研究表皮干细胞体外诱导下的变化,观察是否参与创伤愈合与瘢痕形成过程。将健康成人包皮中获得的表皮干细胞用Ⅳ型胶原黏附法分离、鉴定、纯化,接种于培养瓶中,传代至第三代后收集并接种于24孔板分组培养,在不同浓度TGF-β1(0.1ng/ml、5ng/ml、10ng/ml)的作用下体外诱导,分3d、7d与空白对照组进行镜下观察,经过HE常规染色和胶原特殊染色(masson),以波形蛋白(vimentin)作为一抗,经过二步法免疫组织化学检测,收集上清液采用羟脯氨酸试剂盒法测定胶原量、上流式细胞仪进行统计学分析。结果:在细胞因子(TGF-β1)的诱导下,部分表皮干细胞形态由圆形转变为梭形类成纤维细胞样外观,70%的转分化细胞Masson胶原特殊染色阳性,释放到细胞上清中的胶原浓度,均显著增高于对照组和正常皮肤成纤维细胞组(P<0.05),抗-波形蛋白染色阳性率各组都至少在(95.0±1.20)%以上,大于对照组的(5.7±0.20)%(P<0.05)。说明这些转分化细胞在功能上也具备成纤维细胞的特点,分泌并合成大量胶原,而胶原是主要的细胞外基质之一,其沉积是瘢痕形成的基础,实验室结论说明了表皮干细胞有可能参与瘢痕形成。从以上结果我们推论表皮干细胞在创伤修复与瘢痕形成中是活化的成纤维细胞的另一个来源,创伤后随着某些促纤维化细胞因子(TGF-β1等)水平浓度的增加,表皮干细胞在其诱导下逐渐向成纤维细胞转分化,并具有成纤维细胞的功能,合成胶原,引起细胞外基质的合成及胶原的沉积,从而不仅参与了上皮修复,而且很可能进入真皮层参与瘢痕形成,具体机制有待于进一步的研究。