陳杏綺 羅志軍 殷安柱 田 舉 王和庚
傷口愈合是一種相互協(xié)調(diào)的動態(tài)組織修復(fù)過程,涉及多種細(xì)胞、生長因子、細(xì)胞因子等的相互作用,如何在微創(chuàng)或無創(chuàng)情況下促進(jìn)傷口再生修復(fù)是目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題之一。脂肪干細(xì)胞(ADSCs)和富血小板血漿(PRP)是現(xiàn)階段修復(fù)皮膚創(chuàng)面損傷的常用治療技術(shù),前者對真皮細(xì)胞外基質(zhì)膠原的合成有著明顯的刺激作用,可加快皮膚創(chuàng)面愈合速度;后者常用于抑制血管病變、促進(jìn)組織修復(fù)和減輕炎癥反應(yīng)方面,同樣有利于皮膚創(chuàng)面愈合[1-4]。然而現(xiàn)階段這兩種材料聯(lián)合應(yīng)用于創(chuàng)面愈合的臨床研究較為少見[5]。本研究就同種異體ADSCs聯(lián)合自體富血小板血漿凝膠對大鼠皮膚軟組織創(chuàng)面的修復(fù)效果進(jìn)行分析?,F(xiàn)報道如下。
40只SD大鼠,體重220~270 kg,購自中山市人民醫(yī)院實驗動物中心,自由進(jìn)食進(jìn)水,室溫和濕度分別控制在20~24 ℃和60%~80%。麻醉藥物為戊巴比妥鈉,檢測儀器包括全自動生化分析儀、真空采血管、巴氏管。
動物模型建立和分組:術(shù)前3 d將大鼠背部鼠毛剔除,麻醉方式為40 mg/kg戊巴比妥鈉腹腔注射,于大鼠背部行3 cm×3 cm全層皮膚缺損創(chuàng)面。將40只SD大鼠隨機(jī)分為A組、B組、C組與D組,每組10只。
處理:A組創(chuàng)緣局部注射異體ADSCs懸液聯(lián)合自體PRP,B組創(chuàng)緣局部注射異體ADSCs懸液,C組創(chuàng)緣局部注射自體PRP,D組采用0.9%氯化鈉注射液靜脈注射方式。(各組均在經(jīng)碘仿與乙醇消毒后,對背部皮膚進(jìn)行切除,形成創(chuàng)面,之后進(jìn)行藥物注射,1次/d,共治療14 d。)
ADSCs原代細(xì)胞分離、培養(yǎng)與傳代:對大鼠腹部脂肪組織進(jìn)行體外分離培養(yǎng),達(dá)到某種程度后實施培養(yǎng)擴(kuò)增,取第3代ADSCs進(jìn)行誘導(dǎo)分化實驗對系間充質(zhì)干細(xì)胞予以鑒別,適當(dāng)擴(kuò)充第3代ADSCs數(shù)量,為實驗開展做好準(zhǔn)備。
自體大鼠PRP分離、提取和保存:用含有ACD-A抗凝劑的真空采血管抽取7 ml靜脈血,以1 500 r/min離心20 min,將上層血漿及鄰近界面1 mm處的紅細(xì)胞用巴氏管吸取至其他離心管中,以2 000 r/min離心10 min;底部薄層的白膜樣物質(zhì)為血小板沉積層,上方為血漿層,將大部分血漿吸取后,留下約0.5 ml血漿及血細(xì)胞成分;靜置30 min后,輕晃離心管,直至紅細(xì)胞與血小板在血漿中重懸,將得到的 PRP置于4 ℃冰箱中保存。
比較 4組大鼠創(chuàng)傷面面積、創(chuàng)面愈合時間、微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率、Ⅰ型膠原蛋白含量和創(chuàng)面組織的轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)表達(dá)情況。分別在治療3 d、7 d和14 d后,在大鼠創(chuàng)面表面覆蓋透明薄膜,記錄創(chuàng)面面積,根據(jù)美國國立衛(wèi)生院研制出的Image J醫(yī)學(xué)圖像分析軟件進(jìn)行創(chuàng)面面積的計算[6]。CD31+、Ⅰ型膠原蛋白含量分別采用蘇木精-伊紅染色法(HE染色)和天狼星紅染色法檢測,采用逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)檢測 TGF-β1表達(dá)情況。
治療3 d后,各組大鼠創(chuàng)面面積均有所減小,A組創(chuàng)面面積明顯小于 D組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);治療7 d后,A、B、C組大鼠創(chuàng)面面積均明顯縮小,與D組大鼠創(chuàng)面面積比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);治療14 d后,A組大鼠創(chuàng)面面積小于其他各組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),B、C兩組的創(chuàng)面面積比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 4組大鼠創(chuàng)面面積比較(cm2,±s)
表1 4組大鼠創(chuàng)面面積比較(cm2,±s)
注:與D組比較,aP<0.05;與A組比較,bP<0.05
組別 動物數(shù) 3 d后 7 d后 14 d后A組 10 2.68±0.21a 1.12±0.16a 0.08±0.02 B 組 10 2.95±0.18 1.51±0.18a 0.24±0.05b C 組 10 2.98±0.24 1.64±0.20a 0.30±0.06b D組 10 3.45±0.14 2.69±0.25 0.61±0.15b F值 26.623 112.133 70.669 P值 0.000 0.000 0.000
A、B、C組大鼠創(chuàng)面愈合時間均明顯短于D組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);B、C兩組大鼠創(chuàng)面愈合時間比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 4組大鼠創(chuàng)面完全愈合時間比較(d,±s)
表2 4組大鼠創(chuàng)面完全愈合時間比較(d,±s)
注:與D組比較,aP<0.05
組別 動物數(shù) 創(chuàng)面愈合時間A組 10 17.95±1.43a B組 10 18.26±1.54a C組 10 18.86±1.32a D組 10 23.15±1.28 F值 30.199 P值 0.000
治療前,4組大鼠的微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);治療后,各組大鼠微血管計數(shù) CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率均明顯上升,A組大鼠微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率明顯高于B、C、D組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3、圖1。
4組大鼠接受治療前的Ⅰ型膠原蛋白含量和創(chuàng)面組織的 TGF-β1表達(dá)率比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);治療7 d和治療14 d后,4組的Ⅰ型膠原蛋白含量和創(chuàng)面組織的TGF-β1表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。
表3 4組大鼠微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率比較(%,±s)
表3 4組大鼠微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率比較(%,±s)
注:與A組比較,aP<0.05
組別 動物數(shù) 治療前 治療14 d后A組 10 40.28±3.24 82.35±3.28 B組 10 39.75±0.15 69.45±4.75a C組 10 40.42±3.18 67.86±5.12a D組 10 39.92±3.27 59.72±4.35a F值 0.094 44.693 P值 0.963 0.000
現(xiàn)階段針對皮膚軟組織創(chuàng)面的修復(fù)技術(shù),包括植皮、皮瓣等,存在供皮區(qū)、供瓣區(qū)選擇及局部破壞,移植區(qū)皮片、皮瓣成活情況不穩(wěn)定等局限性?,F(xiàn)有皮膚缺損創(chuàng)面外科修復(fù)方案存在一定缺陷,傳統(tǒng)換藥方式治療創(chuàng)面起效慢,恢復(fù)周期長,傷口不易愈合,新技術(shù)修復(fù)效果尚未形成定論[7-9]。為探討治療該皮膚創(chuàng)面的有效治療方案,一些醫(yī)院采用組建大鼠模型的方式對該疾病的治療展開探討[10]。
干細(xì)胞存在于多種成熟組織中,對組織創(chuàng)傷有著明顯的修復(fù)作用,將其從脂肪組織中進(jìn)行分離的技術(shù)已有數(shù)十年歷史,近年來已應(yīng)用于臨床中。ADSCs是從脂肪組織中分離而來,為具有多項分化潛能的干細(xì)胞,體外可繼續(xù)穩(wěn)定增殖,死亡率極低,具有良好的自我復(fù)制與多向分化能力,是人體組織器官的重要組成部分。在條件允許情況下,ADSCs可分化為骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等間質(zhì)類細(xì)胞[11-12]。臨床研究發(fā)現(xiàn),ADSCs在皮膚創(chuàng)面修復(fù)過程中能夠為血管的生成提供生長因子,也可促進(jìn)抗凋亡細(xì)胞因子生成,加快創(chuàng)面愈合速度[13-14]。ADSCs還能夠調(diào)節(jié)局部細(xì)胞對創(chuàng)傷的反應(yīng),增強(qiáng)組織修復(fù),促進(jìn)創(chuàng)面愈合。PRP是離心全血后得到的血小板濃縮物,其中富含血小板、血漿和生長因子,各種生長因子間有著良好的協(xié)同作用,可彌補(bǔ)單一生長因子刺激創(chuàng)面修復(fù)不佳的缺點(diǎn),在促進(jìn)新生血管再生過程中發(fā)揮著重要作用[15]。PRP中含有大量膠原蛋白,可收縮創(chuàng)面,刺激軟組織再生,促進(jìn)傷口早期閉合和防止感染。TGF-β在細(xì)胞增殖、分化和外基質(zhì)分泌中發(fā)揮著重要作用,也可促進(jìn)生物體免疫調(diào)節(jié)、胚胎發(fā)育、血管形成和創(chuàng)傷愈合的重建。同種異體ADSCs聯(lián)合自體PRP可在治療前期提高TGF-β表達(dá),促進(jìn)創(chuàng)面愈合,治療后期表達(dá)率的下降可使瘢痕組織形成風(fēng)險下降[16-19]。
表4 4組大鼠Ⅰ型膠原蛋白含量和創(chuàng)面組織的TGF-β1表達(dá)率比較(±s)
表4 4組大鼠Ⅰ型膠原蛋白含量和創(chuàng)面組織的TGF-β1表達(dá)率比較(±s)
Ⅰ型膠原蛋白(μg/L) TGF-β1表達(dá)率(%)組別 動物數(shù) 治療前 治療7 d 治療14 d 治療前 治療7 d 治療14 d A 組 10 0.28±0.05 1.21±0.14 2.35±0.42 60.48±2.15 81.62±3.24 61.28±1.54 B 組 10 0.30±0.05 0.85±0.09 1.72±0.35 61.21±2.52 73.58±3.25 63.12±2.32 C 組 10 0.29±0.06 0.81±0.15 1.64±0.28 60.96±2.78 71.60±2.14 63.98±2.84 D 組 10 0.32±0.04 0.56±0.08 1.24±0.16 61.75±2.44 65.25±1.65 64.78±2.58 F值 1.144 50.665 20.931 0.454 72.225 4.015 P值 0.345 0.000 0.000 0.716 0.000 0.015
異體 ADSCs取自多種同類型大鼠,與同體ADSCs比較,其免疫性低,可誘導(dǎo)免疫耐受,在促進(jìn)移植動物存活和血管化過程中,不會引發(fā)明顯的免疫排斥反應(yīng)[20-21]。
聯(lián)合應(yīng)用異體ADSCs和自體PRP可充分發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢,既利于新生血管再生,也可加快膠原蛋白分泌,提高組織中的Ⅰ型膠原蛋白含量;自體PRP的存在可促進(jìn)異體ADSCs增殖、分化、成脂能力,更好地促進(jìn)創(chuàng)面愈合;但PRP在促進(jìn)創(chuàng)面愈合中的應(yīng)用價值仍需展開進(jìn)一步深入研究[22-24]。
本研究結(jié)果顯示,4組大鼠接受治療前的創(chuàng)傷面面積比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,4組大鼠治療3 d后、7 d后和14 d后創(chuàng)面面積和創(chuàng)面完全愈合時間比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義;治療后,各組大鼠微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率均明顯上升,A組大鼠微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率明顯高于B、C、D組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義;治療7 d和治療14 d后,4組的Ⅰ型膠原蛋白含量和創(chuàng)面組織的 TGF-β1表達(dá)率比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
綜上所述,同種異體ADSCs聯(lián)合自體PRP治療大鼠創(chuàng)面損傷,既可迅速縮減創(chuàng)傷面面積,縮短創(chuàng)面愈合時間,也在提高創(chuàng)傷大鼠的微血管計數(shù)CD31細(xì)胞陽性表達(dá)率、Ⅰ型膠原蛋白含量,改善創(chuàng)面組織的TGF-β1表達(dá)率方面發(fā)揮著重要作用,需要更深入的研究,為該技術(shù)在臨床的應(yīng)用中奠定基礎(chǔ),提高人性皮膚創(chuàng)傷疾病的治療效果。
中國藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)2019年10期