简介:摘要目的探讨外源性肿瘤坏死因子α(TNF-α)对三维环境下小鼠间充质干细胞向汗腺细胞分化的影响及其分子机制。方法(1)取5只6~8周龄雌性C57BL/6小鼠,用烫伤仪在每只小鼠背部制成1个1 cm2深Ⅱ~Ⅲ度烫伤创面。伤后1 d,取创面全层皮肤组织,采用酶联免疫吸附测定法检测组织中TNF-α浓度。(2)将0.9 g明胶和0.3 g海藻酸钠混匀后溶于30 mL磷酸盐缓冲液中制成水凝胶,取10只1 d龄雌雄不明C57BL/6小鼠足底全层皮肤研磨成真皮匀浆,从10只7 d龄雌雄不明C57BL/6小鼠股骨和胫骨中分离培养间充质干细胞。混合8 mL预热水凝胶、1 mL小鼠足部真皮匀浆、1 mL第2或3代终浓度为1.5×105个/mL间充质干细胞悬液,利用三维生物打印机在培养皿中打印出纵横交错的圆柱块共12块。打印块用25 g/L氯化钙溶液交联10 min,加入间充质干细胞培养基常规培养12 h后,按随机数字表法分为空白对照组和TNF-α处理组,每组6皿、6块。2组打印块均更换新鲜的汗腺诱导培养基培养,TNF-α处理组培养基中另加入终质量浓度为20 ng/mL的TNF-α。培养6 h,采用实时荧光定量反转录PCR法检测各组2皿打印块中间充质干细胞的多能性标志物Nanog mRNA的表达,采用蛋白质印迹法检测各组1皿打印块中间充质干细胞的Nanog蛋白表达,样本数均为3。培养14 d,采用实时荧光定量反转录PCR法检测各组2皿打印块中间充质干细胞的汗腺细胞标志物细胞角蛋白14(CK14)、CK18、钠钾ATP酶蛋白a1(ATP1a1)和水通道蛋白5(AQP5)mRNA表达,样本数为3;采用免疫荧光染色检测各组1皿打印块中间充质干细胞CK14、CK18、ATP1a1和AQP5蛋白表达分布。对数据行独立样本t检验。结果(1)伤后1 d,小鼠烫伤创面组织中TNF-α质量浓度为(19±3)ng/mL。(2)培养6 h,TNF-α处理组打印块中间充质干细胞Nanog mRNA和蛋白表达量分别为0.39±0.04、0.36±0.03,均明显低于空白对照组的1.00±0.05、1.00±0.07(t=16.51、14.56,P<0.01)。(3)培养14 d,TNF-α处理组打印块中间充质干细胞CK18、CK14、ATP1a1、AQP5 mRNA表达量分别为0.38±0.03、0.42±0.11、0.23±0.06、0.25±0.03,明显少于空白对照组的1.00±0.03、1.00±0.05、1.00±0.05、1.00±0.07(t=25.31、8.31、17.07、17.06,P<0.01)。(4)培养14 d,空白对照组打印块中间充质干细胞CK18、CK14、ATP1a1和AQP5蛋白均广泛分布于细胞质,而TNF-α处理组打印块中间充质干细胞CK18、CK14、ATP1a1和AQP5蛋白在细胞质的分布较空白对照组明显减少。结论外源性TNF-α抑制三维环境下小鼠间充质干细胞向汗腺细胞定向分化,这可能与TNF-α抑制Nanog mRNA和蛋白水平的表达从而使间充质干细胞多向分化潜能下调有关。
简介:摘要目的探讨年龄对人增生性瘢痕硬度和成纤维细胞(Fb)纤维化表型的影响及其可能的分子机制。方法采用实验研究方法。收集2020年1—6月解放军总医院第四医学中心烧伤整形外科收治的10例瘢痕患者(男4例、女6例)手术切除的增生性瘢痕组织和10例患者(男5例、女5例,年龄7~41岁)手术后剩余的正常全层皮肤组织。根据患者年龄,将6例患者[(10.7±1.6)岁]瘢痕组织纳入年轻组,将4例患者[(40.0±2.2)岁]瘢痕组织纳入年长组。对正常皮肤和2组瘢痕组织,行苏木精-伊红(HE)染色观察组织形态,行Masson染色观察胶原形态、排列并测定胶原含量,冻干及金属镀膜后在扫描电子显微镜下观察真皮层胶原纤维微观形态。采用原子力显微镜在液相下测量2组瘢痕组织硬度。取2组瘢痕组织,分离和培养Fb,采用倒置相差显微镜观察其形态,并采用细胞免疫荧光法检测桩蛋白的表达以反映细胞形态,采用细胞免疫荧光法检测促纤维化蛋白α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、转化生长因子β1(TGF-β1)和Ⅰ型胶原表达及机械力转导相关蛋白Yes相关蛋白(YAP)和增殖相关蛋白Ki67的表达,采用实时荧光定量反转录PCR法检测促纤维化基因TGF-β1、α-SMA和Ⅰ型胶原,抑制纤维化基因TGF-β3及机械力转导相关基因Rho相关激酶1(ROCK1)和YAP mRNA表达。对数据行单因素方差分析、LSD-t检验。结果HE染色可见,正常皮肤表皮层凹凸不平,真皮层可见血管和汗腺等附属器;年轻组、年长组瘢痕组织表皮层均较为扁平,真皮层血管和汗腺等附属器罕见。Masson染色和扫描电子显微镜下可见,正常皮肤胶原纤维排列松散、无序,而2组瘢痕组织胶原纤维排列均较为致密、整齐,且年轻组瘢痕组织胶原纤维较年长组更为致密。年轻组、年长组瘢痕组织胶原含量明显高于正常皮肤组织(t=8.02、3.15,P<0.05或P<0.01),年长组瘢痕组织胶原含量明显低于年轻组(t=4.84,P<0.05)。年长组瘢痕组织真皮层硬度为(50.3±1.1)kPa,明显高于年轻组的(35.2±0.8)kPa(t=11.43,P<0.05)。2组瘢痕Fb在倒置相差显微镜下及经细胞免疫荧光法观察,在形态上无明显差异。年长组瘢痕Fb细胞质中Ⅰ型胶原和TGF-β1表达较年轻组明显升高,2组瘢痕Fb细胞质中α-SMA表达相近。年长组瘢痕Fb细胞质和细胞核中YAP表达较年轻组明显增多,2组瘢痕Fb细胞核中Ki67表达无明显差异。年长组瘢痕Fb中TGF-β1和Ⅰ型胶原mRNA表达量明显高于年轻组(t=2.87、4.85,P<0.05或P<0.01),TGF-β3 mRNA表达量明显低于年轻组(t=3.36,P<0.05),α-SMA mRNA表达量与年轻组无明显差异(t=1.14,P>0.05)。年长组瘢痕Fb中ROCK1和YAP mRNA表达量明显高于年轻组(t=2.98、7.60,P<0.05或P<0.01)。结论年长者皮肤损伤后更容易发生瘢痕愈合,其分子机制可能是由于创面愈合过程中会产生硬度较高的细胞外基质成分使得组织硬度增加,从而激活ROCK和YAP/转录共激活因子PDZ结合基序基因的表达,进而促进促纤维化基因和蛋白的表达。