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研究背景皮肤的创伤愈合是对损伤组织复杂、动态的修复过程,一般包括炎症反应期,细胞增殖期和重塑期三个相互重叠的时期。多种因素可以影响创面的修复,如血管神经病变、机体营养状态、感染、药物、免疫功能障碍等。近年来,低能量激光/光疗法(low level laser/light therapy,LLLT)已广泛应用于临床治疗烧伤、创伤、糖尿病等难愈性创面,其中临床最常应用的波段为640-750 nm红光。该方法使用低功率的激光器或发光二极管产生的激光或窄谱光作用于机体,通过光生物学调节作用(photobiomodulation,PBM)来调控细胞功能,从而起到治疗作用。尽管大量的临床证据表明640 nm红光对创面愈合有促进作用,同时可有效减轻炎症反应及疼痛,然而640 nm红光促进创面修复的具体机制仍不明确。再上皮化(re-epithelialization)是指创缘角质形成细胞的迁移及增殖、分化,继而覆盖整个创面的过程,在创伤后表皮屏障的完整性恢复中起到重要作用。CD26是一种广泛存在的II型跨膜糖蛋白及分泌型蛋白,主要表达于上皮细胞、内皮细胞、淋巴细胞等多种细胞,可与细胞外基质相互作用,调节多种细胞的迁移、粘附等功能。本研究通过蛋白芯片技术检测640 nm红光照射前后角质细胞中差异蛋白,经过生物信息学分析后选择CD26分子进行验证,从而探讨640 nm红光参与促进皮肤创面修复的可能机制。研究目的初步探究640 nm红光促进皮肤创面修复的可能机制,为完善640 nm红光促进创面修复的分子机制提供新线索。研究方法第一部分:体外培养人角质形成细胞,予以640 nm红光处理,将其分为640nm红光组(10 mW、8 J/cm~2)和对照组(NC组),采用细胞划痕和CCK8方法分别检测两组角质细胞的迁移和增殖情况;利用蛋白芯片技术对两组细胞进行差异蛋白筛选,生物信息学分析640 nm红光促进创面修复过程中关键信号分子。第二部分:体外培养人角质形成细胞,分别予以640 nm红光以及Sitagliptin(CD26抑制剂)处理,根据干预方式不同可分为四组:对照组(NC组)、Sitagliptin组(2 mM)、640 nm红光组(10 mW、8 J/cm~2)、640 nm红光+Sitagliptin组。利用RT-PCR方法分别检测四组角质形成细胞中CD26 mRNA的表达水平,Western Blot方法分别检测四组角质形成细胞中CD26蛋白表达情况;此外,采用Transwell和细胞划痕实验方法,观察四组角质形成细胞迁移能力的变化情况。研究结果第一部分:640 nm红光照射可加快角质形成细胞迁移,但对角质形成细胞增殖能力无影响;通过蛋白芯片的GO分析、Pathway分析可得出640 nm红光照射细胞前后共有122个差异蛋白,主要富集在细胞外基质降解、蛋白质水解、细胞黏附等生物学过程,生物信息学分析所得CD26可能在640 nm红光促进创面修复过程中起重要作用。第二部分:根据RT-PCR结果显示,640 nm红光组与对照组相比CD26 mRNA表达有所升高(640 nm组1.24±0.01398,NC组0.95±0.02887,P<0.001),Sitagliptin组明显低于对照组(Sitagliptin组0.34±0.03055,P<0.001),差异有统计学意义;Western Blot结果可以得知640 nm红光处理人角质形成细胞后,细胞CD26蛋白表达显著增加;Transwell和细胞划痕实验均可观察到640 nm红光组角质形成细胞迁移能力增强,Sitagliptin组迁移能力下降。以上结果提示640 nm红光照射可促使CD26表达增加,加快角质形成细胞迁移,从而皮肤促进创面愈合。结论640 nm红光照射通过促使CD26表达增加,加快角质形成细胞迁移能力,使得创面愈合过程中再上皮化时间缩短,从而促进皮肤创面愈合。