紀少軍,萬立,李鳳玉,賈國洪,閆永宏,石軍
(解放軍第二五一醫(yī)院急診科,河北張家口 075000)
創(chuàng)面愈合是一個復雜的生物學過程,包括炎癥反 應、細胞增殖、創(chuàng)面收縮和膠原代謝等基本環(huán)節(jié)。成纖維細胞作為創(chuàng)面修復的主要細胞之一[1],其增殖和膠原合成的變化直接影響創(chuàng)面修復的結局。我們既往研究證實,細菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)可以刺激正常人皮膚成纖維細胞增殖[2]。為了探討LPS在創(chuàng)面修復中的作用,我們研究LPS對正常人皮膚成纖維細胞膠原合成的影響。
標本來源于我科收治的整形患者20例,其中男11例,女9例,年齡2~56歲,平均(20±15)歲。
Dulbecco改良的培養(yǎng)基;LPS E.coli 055:B5;胎牛血清;L-脯氨酸;3H-脯氨酸;酶聯(lián)免疫標記儀。
原代培養(yǎng)采用組織塊法[3]。
用4%基礎培養(yǎng)基稀釋LPS,參照既往研究報告確定 LPS 的實驗濃度[2,4],作用濃度為 0.005、0.01、0.05、0.1、0.5 和 1.0 μg·ml-1。
取對數生長期的成纖維細胞,以含10%FCS的DMEM培養(yǎng)基制成1×104個·ml-1的細胞懸液,接種于96孔平底培養(yǎng)板中,每孔200 μl,在相同培養(yǎng)條件下,細胞貼壁后,各組正常成纖維細胞更換預先配置的LPS工作液,每個LPS濃度設4個平行孔。以加LPS工作液時間為準,第2天將24 h標記期的3H-脯氨酸摻入(摻入量0.5 μCi·孔-1)穩(wěn)態(tài)、融合的單層培養(yǎng)成纖維細胞中[5],第3天采用胃蛋白酶消化法檢測培養(yǎng)液中膠原量,實驗結果以dpm·(1 000細胞)-1表示。
采用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析,P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
LPS對正常人皮膚成纖維細胞膠原合成的影響:LPS刺激濃度在0.005~0.5 μg·ml-1時,促進正常皮膚成纖維細胞的膠原合成。LPS濃度在0.005~0.1 μg·ml-1時,LPS刺激濃度和成纖維細胞膠原合成之間存在量效依賴關系;當LPS濃度為0.5 μg·ml-1時,促成纖維細胞膠原合成作用開始降低,當LPS濃度達到1 μg·ml-1時,成纖維細胞膠原合成受到抑制。其中,LPS 濃度為 0.05 μg·ml-1和 0.1 μg·ml-1時,膠原合成量分別為(391.75±14.198)和(435.00±17.473)dpm·(1000細胞)-1,顯著高于正常皮膚成纖維細胞[(281.50±17.540)dpm·(1 000細胞)-1](P <0.01)。當 LPS 濃度達到1.0 μg·ml-1時,已明顯抑制成纖維細胞膠原合成[(215.00±19.148)dpm·(1 000細胞)-1](P <0.01)。
成纖維細胞作為創(chuàng)面修復的主要細胞,它能分泌膠原蛋白等細胞外基質,可以通過分泌一氧化氮合酶和角質化細胞生長因子等細胞因子對創(chuàng)傷修復過程起調節(jié)作用。創(chuàng)傷環(huán)境及創(chuàng)面外用藥物都在一定程度上含有LPS。我們既往研究證實,細菌LPS可以刺激正常人皮膚成纖維細胞增殖[2,6]。而通過刺激成纖維細胞增殖和膠原合成是許多藥物促進創(chuàng)面修復的主要機制之一。因此,研究LPS對成纖維細胞增殖和膠原合成的影響,對闡明LPS對創(chuàng)傷愈合的影響具有重要意義。
3H-脯氨酸摻入實驗結果顯示,LPS對成纖維細胞膠原合成也具有雙重作用,低濃度時促進成纖維細胞膠原合成,高濃度時抑制成纖維細胞膠原合成;其原因可能是:(1)通過刺激或抑制成纖維細胞的增殖,使成纖維細胞數量改變,影響膠原合成;(2)LPS改變了成纖維細胞的生物學特性,使單個成纖維細胞的膠原合成量增加。李從青等[7]研究也證實了LPS通過與單核細胞表面CD14分子或可溶性CD14分子作用,將細胞信號傳導到胞核而刺激多種細胞合成和釋放細胞因子。徐荔等[8]的研究也證實了LPS對細胞因子的合成和釋放具有促進作用。LPS對成纖維細胞膠原合成的作用可能與其對細胞因子的影響有關。
綜上所述,LPS改變了正常人皮膚成纖維細胞的某些生物學特性,通過促進膠原蛋白合成而促進創(chuàng)面愈合,并且不同濃度LPS在創(chuàng)面愈合中的作用不同。
[1]KOHYAMA T,LIU X,WEN F Q,et al.Cytokines modulate cilomilast response in lung fibroblasts[J].Clin Immunol,2004,111(3):297-302.
[2]楊紅明,付小兵,柴家科,等.脂多糖對皮膚纖維母細胞和表皮細胞的影響[J].解放軍醫(yī)學雜志,2000,25(6):428-429.
[3]BABU M,DIEGELMANN R,OLIVER N.Fibronectin is overproduced by keloid fibroblasts during abnormal wound healing[J].Mol Cell Biol,1989,9(4):1642-1650.
[4]YANG H M,KANKO M,HE C,et al.Effect of a lipopolysaccharide from E.coli on the proliferation of fibroblasts and kera-tinocytes in vitro[J].Phytother Res,2002,16(1):43-47.
[5]董波,陳肖華,張浩,等.一種改進的用于測定細胞周期的細胞制備方法[J].軍事醫(yī)學科學院院刊,2002,26(2):124-129.
[6]倪杰,戴厚永,鄭敏,等.抗體芯片在糖尿病腎病大鼠尿液細胞因子同步檢測中的應用[J].東南大學學報:醫(yī)學版,2012,31(3):249-253.
[7]李從青,姚潔,劉長明,等.內毒素對妊娠期糖尿病患者外周血單核細胞TLR-4 mRNA及NFκ-B mRNA表達的影響[J].安徽醫(yī)科大學學報,2011,11(3):50-53.
[8]徐荔,何小鵑,柴旺,等.黃芪多糖對內毒素誘導巨噬細胞產生TNF-α、IL-1β及NO的影響[J].中國中醫(yī)基礎醫(yī)學雜志,2011,17(5):62-63.