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背景及目的:
皮肤作为一种特殊的器官,是人类与外界接触的第一道屏障,它是机体免于脱水、损伤、感染的第一道防线,是维持内环境稳定和阻止微生物、化学物质等侵入的屏障[1,2,3]。皮肤创伤愈合较为复杂,尽早修复缺损皮肤并最大可能恢复功能与外观已成为治疗重要目标,促进皮肤创伤愈合具有重要的理论和实际意义[4,5]。传统修复方法有:自体植皮、同种异体植皮、异种植皮和人工合成皮肤产品的应用[6]。但无论同体或异体皮移植均受到供体来源的限制,异体皮和人工合成皮肤代用品的移植还受到发生免疫排斥反应的困扰[7,8],寻找一种理想的皮肤替代物一直是临床上一个亟待解决的难题。
人羊膜(HAM)是一种天然高分子生物材料,含胶原、糖蛋白、蛋白多糖、整合素和板层体等多种成分,它表达多种生长因子及其mRNA的相关蛋白,有利于细胞的生长繁殖,可促进上皮形成,抑制炎症和新生血管形成,还可以抑制纤维化减少瘢痕形成,并可作为细胞移行生长的良好支架,有利于组织修复[9]。人羊膜间充质干细胞(hAMSCs),具有高度自我更新能力和多向分化潜能,易在体外培养,并能大量扩增,有遗传性状稳定,增殖能力强,低免疫原性等生物学特性,并能产生大量生长因子[10,11]。
本实验将HAM负载hAMSCs,覆盖于SD大鼠皮肤创面,观察它们对创面愈合的作用,同时检测各组中皮肤CK19阳性细胞的分布和血管上皮生长因子(VEGF)表达,判断表皮干细胞和血管生成情况。
方法:
1、原代分离培养hAMSCs:将新鲜羊膜用PBS液反复清洗,采用胰蛋白酶-胶原酶联合消化法分离人羊膜间充质干细胞,使用含10%FBS DMEM/F12培养基培养人羊膜间充质干细胞。
2、hAMSCs的鉴定:采用免疫细胞化学和流式细胞术分析其表型特征。
3、羊膜负载hAMSCs:羊膜用胰酶消化去上皮细胞,细胞以1.54×105/cm2密度种于羊膜上,加入DMEM/F12培养液培养。
4、建立大鼠全层皮肤创伤模型:在大鼠背部做2cm×2cm创面,形全层皮肤缺损,创面随机分为三组:对照组、羊膜组、羊膜负载hAMSCs组。
5、免疫组化染色:用免疫组织化学染色法观察各组大鼠皮肤修复中CK19阳性细胞的分布和VEGF表达情况。
6、统计学分析:实验所得数据以(x±s)表示,用t检验比较组间差异,用SPSS11.5软件进行方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
实验结果:
1、从羊膜中成功分离出hAMSCs原代细胞,经过24h体外培养后有少量贴壁细胞,6d后贴壁细胞迅速增多,培养至第14d,细胞融合,形态比较均一,呈放射状或漩涡状分布。传代后hAMCs增殖迅速,保持良好的增殖能力;传至8代以后,细胞增殖减缓。
2、hAMSCs表达间充质细胞标志物波形蛋白、CD90、CD44,不表达CD105、CD45。
3、人羊膜负载hAMSCs组伤口愈合速度明显快于羊膜组和对照组(P<0.05);皮肤切片HE染色证实伤口愈合质量明显优于羊膜组和对照组;免疫组化显示羊膜负载hAMSCs组CK19阳性的表皮干细胞数明显高于羊膜组和对照组,VEGF在羊膜负载hAMSCs组中的表达也明显高于羊膜组和对照组。
结论:
根据本研究所得的实验结果,可以得出以下结论:羊膜中分离的hAMSCs可以稳定增殖,具有间充质干细胞的生物学特性。羊膜负载hAMSCs可以促进大鼠皮肤损伤的修复。