表皮细胞悬液与微粒皮联合修复深度创面的基础研究

来源 :中国人民解放军医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:robert610
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目的研究自体表皮细胞悬液与自体微粒皮联合修复深度创面的效果,为特大面积深度烧伤创面修复提供实验基础。方法1.大鼠表皮细胞分离培养与基因标记(1)用1.25g/L中性蛋白酶消化大鼠背部皮肤,分离表皮,2.5g/L胰蛋白酶消化表皮,体外分离培养原代表皮细胞(epidermis cells,ECs),免疫组织化学法检测细胞的抗原表达,将原代细胞随机分为两组,改良组和传统组,改良组细胞采用低浓度(0.25g/L胰蛋白酶)消化液消化传代,传统组采用传统浓度(2.5g/L胰蛋白酶)消化液消化传代,锥虫蓝染色法计数细胞存活率,噻唑蓝比色法检测贴壁细胞数量(以吸光度值表示)。倒置相差显微镜观察细胞形态,流式细胞仪检测细胞周期,β-半乳糖苷酶染色法计数衰老细胞比率。(2)利用含RFP基因的慢病毒,以不同感染复数(MOI值分别为0,5,20,50,100)转染ECs,荧光显微镜下观察RFP的表达情况,流式细胞仪检测细胞转染效率,MTT法评价转染慢病毒对ECs增殖的影响,确定最佳病毒感染复数。2.动物模型建立与创面修复(1)动物模型建立:16只成年SD大鼠随机分为2组,模型组和对照组。每组8只。将大鼠麻醉,刮毛、消毒后,在背部量取3.3cm×3cm(纵长横短)皮肤范围,切除标记范围内的全层皮肤至深筋膜层,形成全层皮肤缺损创面。模型组创面周围缝合3.3cm×3cm钢丝圈,对照组不作处理,两组大鼠创面交叉移植同种异体中厚皮,纱布打包固定。术后7d拆除敷料,并于术后7d、14d、21d使用数码相机照相,采用图像分析软件(Image J,V1.30)计算两组大鼠创面收缩率。(2)创面修复:50只成年SD大鼠随机分成5组,微粒皮(1:10)移植组,微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组、微粒皮(1:20)移植组、细胞悬液移植组、空白组对照组,每组10只。制作大鼠全层皮肤缺损创面抗挛缩模型,将各组移植物分别移植到相应创面,覆盖异体中厚皮(异体皮来自25只成年Wistar大鼠)。观察大张异体皮成活情况及脱落时间,用数码照相结合图像分析软件(Image J,V1.30)测量创面愈合率。于术后14d、21d取组织块以甲醛固定,制作病理切片,HE染色,免疫组织化学染色检测Ⅳ型胶原与层黏连蛋白表达。微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组大鼠,表皮细胞荧光标记后移植,使用小动物活体成像技术检测创面荧光表达。结果1.大鼠表皮细胞分离培养与基因标记(1)消化培养得到的细胞经免疫组织化学染色,表面表达CK19和CK14等表皮细胞标志抗原,证实分离出的细胞为表皮细胞。首次传代细胞改良组细胞存活率[(94.56±1.74)%]显著高于传统组[(66.22±2.57)%,t=15.815, P<0.05];传代细胞接种1h、12h、24h,改良组贴壁细胞吸光光度值(0.205±0.015,0.225±0.014,0.265±0.021)均显著高于传统组(0.176±0.015,0.196±0.011,0.221±0.019, t值分别为2.947,3.517,3.476, P值均小于0.05)。细胞经5次传代后,镜下观察改良组细胞为圆形或小的多角形,或呈鹅卵石样铺满瓶底;传统组细胞胞体变大,增殖缓慢,呈片状覆盖瓶底;改良组S+G2/M期细胞所占百分率[(30.55±2.29)%]显著高于传统组[(17.01±5.58)%, t=3.890, P<0.05];改良组衰老细胞比率[(10.87±2.01)%]显著低于传统组[(75.93±4.11)%, t=24.624, P<0.05]。(2)显微镜下观察细胞发现,转染24h后有微弱荧光,48h后荧光增强,72h后荧光更强。当以MOI=5,20,50,100转染细胞72h后,RFP阳性表达率分别为1.68%,17.15%,47.53%,69.90%;病毒转染72h后,MOI=0,5,20,50,100各组细胞吸光度值分别为1.14±0.143,1.05±0.073,1.02±0.090,1.03±0.141,0.912±0.102,组间比较差异有统计学意义(F=3.022,P<0.05),两两比较MOI=0未转染组和MOI=5组细胞吸光度值高于MOI=100组(P<0.05)。2.动物模型建立与创面修复(1)动物模型建立:术后7d、14d、21d,模型组创面收缩率分别为(1.3±0.5)%,(1.9±0.9)%,(2.6±1.3)%均显著低于(8.6±1.2)%,(37.4±2.6)%,(65.0±3.7)%(t值分别为15.911,36.581,44.847,P均小于0.05)。(2)创面修复:①大体观察:术后5d,异体皮颜色红润,术后14d异体皮干燥,开始脱落。术后21d异体皮基本脱落,空白组大鼠异体皮脱落时间晚于实验组。异体皮脱落后,微粒皮(1:10)移植组,微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组、微粒皮(1:20)移植组、细胞悬液移植组创面均可见成片的上皮。大鼠创面愈合率:微粒皮(1:10)移植组创面愈合率为(84.3±11.9)%,微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组创面愈合率为(74.2±8.0)%,微粒皮(1:20)移植组创面愈合率为(59.2±10.8)%,细胞悬液移植组创面愈合率为(53.8±11.5)%,空白组创面愈合率为(22.7±5.5)%,组间比较差异有统计学意义(F=34.446,P<0.05),两两比较,微粒皮(1:10)移植组与微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组两组间差异无统计学意义(P>0.05),均显著高于微粒皮(1:20)移植组(P<0.05),细胞悬液移植组创面也可愈合但上皮薄,易液化,空白组创面愈合率均显著低于各实验组(P<0.05),残余大部分肉芽创面。②组织学观察:HE染色,镜下观察,术后14d,微粒皮(1:10)移植组,微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组、微粒皮(1:20)移植组、细胞悬液移植组新生上皮排挤异体皮,使其与创面部分分离,术后21d,异体皮脱落,微粒皮(1:10)移植组,微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组、微粒皮(1:20)移植组表皮分层明显,与正常大鼠皮肤表皮相比,表皮层明显增厚,基底层呈柱状排列,细胞悬液移植组表皮层含有较多空泡,空白组术后14d异体皮下无上皮细胞层,术后21d,异体皮脱落,可见肉芽组织。微粒皮(1:10)移植组,微粒皮(1:20)+细胞悬液移植组、微粒皮(1:20)移植组表皮-真皮连接层Ⅳ型胶原与层黏连蛋白有表达,细胞悬液移植组、空白组无表达,仅在真皮层新生血管处有部分表达。③小动物活体成像观察:荧光标记细胞移植,创面有荧光成像。结论1.低浓度胰蛋白酶消化法能减轻细胞损伤,提高细胞活性、增加传代次数,为实验研究创造良好条件。2.慢病毒介导的RFP基因能够表达于大鼠表皮细胞中,转染效率与MOI值具有量效关系, MOI值为50可作为转染表皮细胞的合适MOI值。3.大鼠全层皮肤缺损创面创缘缝制钢丝圈可有效减轻创面挛缩。4.微粒皮与表皮细胞悬液联用,可提高创面愈合率,减少裸露创面,该方法可显著提高自体皮的利用效率,为大面积深度烧伤创面修复带来新思路。
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