压力下角质形成细胞上清液对成纤维细胞增殖及胶原合成的影响.pdf

生物物理学报 2013年 11月 第29卷 第 11期：844-852 www．cjb．or9．CR ACTA BlOPHYSICA SINICA Vo1．29 No．11 Nov．2013：844．852 压力下角质形成细胞上清液对 成纤维细胞增殖及胶原合成的影响 邱海霞 ， 刘 阳 ， 安美文 ， 许卫玮 z， 冯鹏飞 ， 茹孟洁 1．太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所，山西省材料强度与结构冲击重点实验室，太原 030024 2．太原东方医院，太原 030024 收稿 日期：2013．07．17；接受 日期：2013—1I-04 基金项目：国家 自然科学基金项 目，山西省 自然科学基金项 目(2013011002．4) 通讯作者：安美文，电话E—mail：meiwen _ an@163．corn 摘要 ：探讨 人皮肤 角质形成 细胞 (human keratinocytes，HKC)对成 纤维细胞 (human fibroblasts，HFB)增殖及胶原合成的影响，对于临床治疗增生性瘢痕有重要的理论和实际意义。 DMEM 与HKC上清液 的混合液 (1：1)培养HFB，3．4kPa气体压力加载5h或 10h；MTT法 测定HFB增殖 ；羟脯胺酸比色法测定HFB上清液中胶原蛋 白合成量。实验结果显示，静态或加 压时，HKC组与K-SFM 组比较 ，HFB数量及胶原合成量显著增多 (P0．05)；压力组与无压力 组比较，HFB数量及胶原合成量显著下降 (PO．05)；HKC且加压 10h组与K-SFM 且静态 10h 组比较，HFB数量显著增多 (PO．05)，胶原合成量显著下降 (P0．05)。以上结果说明，HKC 上清液可以促进HFB增殖及胶原的合成，3．4kPa气体压力可以抑制HFB增殖及胶原的合成。 关键词：压力；角质形成细胞；成纤维细胞；胶原蛋 白 中图分类号：Q274 DoI：10．3724／SP-．T．1260．2013．30104 引 言 近年研究表明，表皮与真皮的相互作用，特别是角质形成细胞 fhumankeratinocytes， HKC)与成纤维细胞 (humanfibroblasts，HFB)的相互作用，在促进组织生长、维持组织内 环境稳态、创伤愈合及瘢痕形成等方面具有极其重要的作用[ 。随着研究的深入，人们发 现HKC影响HFB分泌胶原蛋白；反之，HFB通过旁分泌的形式促进 HKC增殖5[】，这两种 细胞的相互作用对伤 口的愈合及再上皮化均有明显的调控作用 。增生性瘢痕是人体皮肤 创伤修复过程中的常见疾病，主要以成纤维细胞的过度增生及细胞外基质的过度沉积和降 解不足为特征，严重影响患者的身体和心理健康。HFB是创伤修复过程中真皮的主要功能 细胞，近年来，HFB与增生性瘢痕的关系已成为研究的热点。通过外部加压来抑制瘢痕形 成的加压疗法 自20世纪70年代以来在临床上得到了广泛的认可和应用，但是，其作用机 邱海霞等：压力下角质形成细胞上清液对成纤维细胞增殖及胶原合成的影响 理研究中有关压力下HKC对HFB的作用研究相对较少。为此，我们通过 自行研制的可控 压力密闭细胞培养装置，初步探讨气体压力下HKC上清液对HFB的生物学作用。 材料和方法 主要材料 DispaseII购 自瑞士Roche公司，CollagenII、胰蛋白酶、EDTA、MTT、DMSO购 自美 国Sigama公司，人角质形成细胞培养基 K．SFM、胎牛血清 FBS购 自美 国Gibco公司， DMEM 高糖培养基购 自美国Hyclone公司，羟脯氨酸测试盒购 白南京建成生物工程研究所， 兔抗人角蛋白K19单克隆抗体购 自北京博奥森生物技术有限公司，羊抗兔 SABC即用型试 剂盒、DAB显色试剂盒购 自武汉博士德生物工程有限公司。 气体压力装置的设计 可控压应力密闭容器的工作原理是：将 95％空气、5％CO：的混合气体经 0．22Ixm滤器 过滤后充入可控压应力密闭容器，通过控制储气罐上的气体流量计及密闭容器上的进、出 气口开关，使密闭容器 内的气体压力稳定在实验需要设定的压力值 ，通过密闭容器上方的 压力表显示容器 内的气体压力。该装置易操作，安全性、可靠性高。实验时，将种植有细 胞的器皿放入密闭容器中，然后将密闭容器放到37~C的CO：孵育箱里。无压力对照组放进 同一个CO：