转化生长因子β1对瘢痕形成的影响

来源 :中国美容医学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gutj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  刘 玲1综述 陈敏亮2审校
  
  瘢痕形成是一个复杂的病理过程,细胞因子在这个过程中的作用是近年来的研究热点。目前认为转化生长因子β1 (transforming growth factor-β1,TGF-β1)与病理性瘢痕的发生发展关系非常密切[1],可以趋化炎性细胞及组织修复细胞向创面聚集,诱导强烈的单核细胞炎症反应、新生血管形成和促进成纤维细胞发生趋化性迁移、增生和合成细胞外基质(extracellular,ECM) ,因此几乎影响到创面愈合和瘢痕形成过程中的所有阶段[2]。现将其作用作一综述。
  
  1TGF-β1在细胞增殖中的作用
  TGF-β1作为一种多功能细胞因子,调节成纤维细胞的生长和分化,刺激成纤维细胞增殖。正常状态时主要储存于血小板和成纤维细胞中,在创伤后浓度增加。早期TGF-β1可以诱导TGF-α、血小板衍生生长因子(PDGF)、重组碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)聚集到伤口,同时可以吸引单核细胞迁移到伤口并转化为巨噬细胞,TGF-β1还通过抑制上皮细胞、内皮细胞和淋巴细胞来促进间质来源细胞的增殖。国内学者[3]通过观察不同浓度及作用时间的TGF-β1刺激增生性瘢痕来源的成纤维细胞数量、细胞周期、增殖指数PI和细胞核内抗原(PCNA)的影响,发现TGF-β1浓度在100ng/ml时对细胞的促增殖作用达到饱和, PCNA表达明显增强,说明TGF-β1使成纤维细胞DNA的合成明显增加。Thinle[4]等在研究在病理性瘢痕中发现TGF-β1和TGF-β2水平显著增高,他们认为Fas介导的成纤维细胞凋亡不仅由于对TGF-β1的过激反应,而且自分泌表达的TGF-β1加速了成纤维细胞的增殖和胶原合成速度,TGF-β1是瘢痕形成过程中抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞凋亡过程的关键因素。
  
  2TGF-β1在细胞外基质及纤维化形成中的作用
  TGF-β1在创伤后期释放直接作用于成纤维细胞胞膜上的TGF-β受体,刺激ECM中Ⅰ型前胶原合成, 抑制降解ECM的蛋白酶产生,扰乱了胶原合成与降解之间的平衡,引起ECM的沉积。Ardeshir[5]等通过病理性遗传易感性研究,认为TGF-β1诱导ECM蛋白表达的差异性可能是病理性瘢痕的病因。Victor[6]等指出组织中TGF-β1不依赖于外源性的单核细胞和巨噬细胞以及内源性的肌成纤维细胞,而是通过细胞传代和维持细胞表型的稳定性来维持组织中胶原的大量沉积。ECM内环境的稳定性维持在很大程度上依赖于基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPS)及其组织抑制因子(tissue inhibitors of MMP,TIMPS)的协调控制,MMPS-TIMPS是参与ECM降解和重建的主要蛋白酶系统。缪泽群[7]等认为在瘢痕形成早期TGF-β1调节基质金属蛋白酶(MMPS),使其分泌量显著升高,通过降解上皮细胞和成纤维细胞的基底膜和ECM蛋白,促使ECM代谢增加,诱导瘢痕的形成。Kwak[8]等证实了TGF-β1可以抑制MMPS的表达和活化,上调TIMPS等蛋白酶抑制因子的表达,除此之外,可以通过自分泌和旁分泌的方式促进ECM成分如Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原和纤维粘连蛋白的合成,从而阻碍ECM降解,产生沉积。Singh[9]等也认为TGF-β1过度表达导致器官纤维化发生,具体机制是通过影响ECM成分的变化来实现的。纤维化通过TGF-β1 持续高浓度的表达成正比增加,促进ECM成分的合成,抑制其降解,引起了ECM的大量沉积。Yong[10]等发现不同浓度TGF-β1诱导肌成纤维细胞以自分泌方式表达TGF-β1下调肌原蛋白的表达,在体外诱导纤维粘连蛋白生成。在肌肉损伤后,TGF-β1的浓度增高,不仅仅归因于淋巴细胞浸润而且还与局部的肌细胞有关,TGF-β1诱导肌细胞向成纤维细胞转化,在骨骼肌受伤后纤维化机制中起到了至关重要的作用。在瘢痕纤维化形成机制方面,Colwell[11]等发现结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF) 在病理性瘢痕成纤维细胞中呈高水平表达,在TGF-β作用尤其是TGF-β1刺激下产生大量的CTGF,极大地促进了瘢痕的形成,在病理性瘢痕中尤为显著。
  
  3TGF-β1与血管形成
  TGF-β1可以对血管内皮细胞的趋化性迁移、增生和分化起调节作用。组织损伤早期内皮细胞肥大,TGF-β1刺激巨噬细胞分泌血管发生因子,这种因子对内皮细胞有趋化作用,使内皮细胞分裂增生、趋化、向无血管或血管较少的区域迁移,逐渐形成毛细血管芽,延伸并融合成网并逐渐管道化,通过对瘢痕组织进行CD34微血管染色发现管腔被部分或完全阻塞,随着时间的推移血管通畅度增大,血管由新生态变为成熟态[12]。Volker[13]等通过对血小板来源TGF-β1的研究认为处于生长期的内皮细胞在TGF-β1的特殊调控下,以细胞周期依赖性的特殊方式调节凝血系统的微环境。TGF-β1可以抑制G1期的内皮细胞,调节维持内皮细胞稳态蛋白的表达,血栓调节素、t-PA、U-PA以及PAI-1在S/G2期的高表达是由于TGF-β1在不同条件下选择作用的,包括创面愈合和血管形成阶段。Giovanni[14]等认为创伤早期TGF-β1应激性释放浓度增高,诱导细胞调亡,阻止畸形血管产生。另外促使内皮细胞表达成纤维生长因子-2,上调血管内皮生长因子合成,TGF-β1是有效的血管发生诱导剂,对创伤愈合和瘢痕形成的血管形成阶段有重要的调控作用。
  
  4TGF-β1在伤口收缩中的作用
  创伤修复后期伤口开始收缩,伤口中富含肌动蛋白的肌成纤维细胞沿收缩方向排列, TGF-β1是直接诱导成纤维细胞向肌成纤维细胞转化的重要细胞因子。肌成纤维细胞具有介于成纤维细胞和平滑肌细胞之间的超微结构特征,具有很强的收缩功能,其动力主要来自于α-平滑肌肌动蛋白,这种细胞骨架蛋白是成纤维细胞收缩的典型标志。有学者[15]应用不同浓度的TGF-β1诱导瘢痕肌成纤维细胞来表达α-平滑肌肌动蛋白的作用。在创面愈合过程中,TGF-β1可趋化肌成纤维细胞到受伤部位,并诱导肌成纤维细胞表达高水平的α-平滑肌肌动蛋白mRNA在成纤维细胞中的表达。当TGF-β1含量达到50uɡ/l时,瘢痕成纤维细胞表达最强。他们认为TGF-β1和病理性创面收缩和瘢痕形成密切相关,在瘢痕形成过程中减少TGF-β1的生成或应用抗体阻断TGF-β1的作用有可能会抑制瘢痕增生。Victor[6]等发现TGF-β1在40~600pmol/l浓度之间诱导可促进α-平滑肌肌动蛋白增长,在600pmol/l时作用达到峰值。TGF-β1诱导的胶原合成和α-平滑肌肌动蛋白表达之间的关系提示细胞胶原合成活性和肌成纤维细胞数量存在必然的联系。
  
  5TGF-β1在瘢痕组织中的表达及其转导信号
  付小兵[16]等对增生性瘢痕标本进行免疫组化染色发现TGF-β1染色呈阳性,在瘢痕形成早期TGF-β1显著增高,TGF-βmRNA表达上调Ⅰ、Ⅲ或Ⅳ型前胶原基因表达促进瘢痕的增生,随着炎症的消退,瘢痕形成后期TGF-β来源减少,TGF-β1作用呈递减趋势,他们认为在瘢痕后期,bFGF在瘢痕形成后期作用较TGF-β1重要。Wang[17]等采用逆转录聚合链式反应技术在瘢痕组织和正常皮肤中观察TGF-βmRNA的含量,前者为后者的5倍,在病理性瘢痕TGF-βmRNA持续性高表达,证实TGF-β,尤其是TGF-β1的持续存在,对瘢痕形成中ECM沉积有很重要的调控作用。TGF-β1在伤后初期就可以提供正常愈合的信号物质,当这些信号受到抑制或过度表达时可以引起愈合不良或瘢痕形成。TGF-β1的信号传递主要是通过胞内介导子Smads家族实现的,通道限制性Smad2和Smad3,参与主动特异性信号传递,将胞外刺激传递到细胞核内,调节细胞内特异的基因表达和蛋白合成。有研究者[18]用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)的方法检测不同时期瘢痕和正常皮肤的TGF-β1、Smad2和Smad3和Smad4基因表达,证明在瘢痕增生期,成纤维细胞快速增殖, TGF-β1的下游分子信号分子基因表达增强可能激活信号通路,引起了胞外基质的大量分泌,而在瘢痕成熟期Smad2基因表达降低,介导的信号通路减弱可能引起瘢痕组织细胞增殖速度降低,ECM合成减少,使瘢痕进入稳定成熟的阶段。
  
  6展望
  TGF-β1作为一种多功能生长因子,在实验研究方面, 由于它的诱导作用比较稳定,目前在许多实验中作为主要诱导剂。在器官和组织间质纤维化中,TGF-β1的作用机制研究为其治疗提供一个新的途径。在创面愈合和瘢痕形成方面,对反义TGF-β1抑制瘢痕增生等基因技术的研究逐渐深入[19],应用细胞因子调控已成为瘢痕治疗的未来发展趋势。目前TGF-β1生物制剂虽然在临床应用方面还存在着作用短暂、来源受限、价格昂贵等限制,但是可以预期随着TGF-β1在瘢痕形成中机理以及防治方面研究的不断突破,将会有更广阔的临床应用前景。
  
  [参考文献]
  [1]Niessen FB,Spauwen PH,Schalkwijk J,et al.On the nature of hypertrophic scars and keloids: A review[J]. Plast Reconstr Surg,1999,104(5):1435-1458.
  [2]Niessen FB,Andriessen MP, Schalkwijk J,et al.Keratinocyt-derived growth factors play a role in the formation of hypertrophic scars[J].J Pathol,2001,194(2):207-216.
  [3]谢举临,利天增,祁少海,等.转化生长因子β1对培养的瘢痕成纤维细胞增殖的调控作用[J].中国组织化学与细胞化学杂志,2006,15(1):30-33.
  [4]Chodon T, Sugihara T,Igawa HH, et al.Keloid-derived fibroblasts are refractory to Fas-mediatedapoptosis and neutralization of autocrine transforming growth factor-beta1 can abrogate this resistance[J].Am J Pathol,2000,157(5):1661-1669.
  [5]Ardeshir Bayat,B.Oliver Bock,Uli Mrowitz,et al.Genetic susceptibility to keloid disease and hypertrophic scarring: Transforming growth factor-β1common polymorphisms andplasma levels[J].Plast ReconstrSurg,2003,111(2):539-542.
  [6]Victor V,Petrov,Robert H,et al.Stimulation of collagen production by transforming growth factor-β1 during differentiation of cardiac fibroblasts to myofibroblasts[J].Hypertention,2002,39(10):258-263.
  [7]缪泽群,李航. β1转化生长因子对瘢痕疙瘩成纤维细胞分泌相关的基质金属蛋白酶的影响[J].中华医学美学美容杂志,2007,13(6):355-357.
  [8]Kwak HJ,Park MJ.Transforming growth factor-beta1 induces inhibitor of metalloproteinase-1 expression via activation of extracellular signal-regulated kinase and sp1 in human fibrosarcoma cells[J].Mol cancer Res,2006,4(3):209-220.
  [9]Singh NN,Ramji DP. The role of transforming growth factor-beta in atherosclerosis cytokine[J].Growth Factor Rev,2006,17(6):487-499.
  [10]Li Y, Foster W,Deasy BM,et al.Transforming growth factor-β1 induces the differentiation of myogenic cells into fibrotic cells in injured skeletal muscle[J].Am J Pathol,2004,164(3):1007-1019.
  [11]Colwell AS,Krummel TM,Longaker MT,et al.Fetal and adult fibroblasts have similar TGF-bata-midiated,Smad -dependent signaling pathways[J]. Plast Reconstr Surg,2006,117(7):2277-2283.
  [12]李高峰,罗成群.瘢痕内微循环的变化[J].中华医学美学美容杂志,2005,11(4):223-226.
  [13]Stoldt VR,Schnorr O,Schulze-Osthoff K,et al.Transforming growth factor-β1 enhances the antifibrinolytic and prothrombotic state of growing endothelial cellsin a cell cycle-specific manner[J]. FASEB J,2006,20(5):965-973.
  [14]Ferrari G,Pintucci G, Seghezzi G,et al. VEGF,a prosurvival factor,acts in concert with TGF-β1 to induce endothelial cell apoptosis[J]. PNAS,2006,103(14):17260-17265.
  [15]谢举临,利天增,祁少海,等.转化生长因子β1对培养的瘢痕成纤维细胞挛缩功能的作用.中国临床康复[J].2004,29(8):6370-6371.
  [16]付小兵,孙同柱,杨银辉,等.碱性成纤维细胞生长因子和转化生长因子β1在溃疡与增生性瘢痕组织中的表达及其对创面修复的影响[J].中国修复重建外科杂志,2000,14(5):271-274.
  [17]Wang R,Ghahary A,Shen Q,et al.Hypertrophic scar tissue and fibroblasts produce more TGF-β1 mRNA and protein than normal skin and cells[J].Wound Rep Reg,2000,8(2):128-137.
  [18]陈伟,付小兵,王海滨,等.增生性瘢痕形成和成熟过程中转化生长因子β1及下游信号分子的基因表达变化[J].中华实验外科杂志,2005,22(6):740-742.
  [19]罗梅,姬永忠.反义TGF-β1抑制兔耳增生性瘢痕的实验研究[J].中国美容医学,2004,13(1):18-21.
  
  [收稿日期]2008-11-12[修回日期]2009-1-6
  编辑/张惠娟
其他文献
[摘要]目的:探索双侧唇腭裂婴幼儿术前鼻-牙槽骨塑形及同期唇-鼻-牙槽整复术的时机、方法、特点,并进行其疗效的初步观察。方法:对21例双侧唇腭裂婴幼儿进行了术前鼻-牙槽骨塑形和同期唇-鼻-牙槽整复术。术前鼻-牙槽骨塑形主要包括前颌后退、牙槽骨间隙的关闭、唇的牵张及鼻的矫形;同期唇-鼻-牙槽整复术包括牙龈-牙周膜-牙槽骨整形术及改良长庚式双侧唇裂唇鼻同期整复术。结果:21例行术前鼻-牙槽骨塑形的患者
期刊
皮肤疾病发病率较高,特别是护肤品密切相关的疾病。例如痤疮、面部敏感皮肤、激素依赖皮炎、口周皮炎、酒渣鼻、黄褐斑等均较常见。这些疾病几乎都无一例外的面临临床使用外用药物的现状,在此前提下,如何选择护肤品、如何协调好护肤品和外用药物同时使用的情况,均是护肤品咨询中必须用心解决的问题。  皮肤疾病就诊的患者,均面临护肤品和外用药物同时使用的问题。患者在就诊之后也最可能问道,“用这些外用药物,那么我的护肤
期刊
痤疮是影响美容的常见皮肤科疾病,为了找痤疮的综合有效的治疗方法。我科联合应用磨砂美容仪、美妍超音皮肤美容仪以及多功能电离子治疗机,对痤疮进行综合治疗,有效率达100%。现将100例治疗体会报道如下。    1资料和方法  1.1临床资料:本组100例(女70例,男30例),年龄14~43岁。其中I度30例(30%),II度45例(45%),III度20例(20%),IV度5例(5%)。I度(轻度)
期刊
泪腺脱垂在临床上并不少见,但常被认为是肿眼泡及上睑皮肤松弛而被忽视。表现为双上睑外侧部臃肿,皮肤萎缩松弛变薄而红,可见扩张的毛细血管和色素沉着,皮肤松垂遮蔽外眼角,晨起和疲劳时上睑臃肿加重并有沉重感,多发生于青年女性,给人以不精神没睡醒的感觉,因影响容貌而前来就诊。自2000年1月~2007年12月,在我科共收治泪腺脱垂患者38例, 获得满意效果。    1资料和方法  1.1临床资料:本组38例
期刊
[摘要]目的:研究持续静压力(continuously compressive pressure,CCP)对人牙周膜成纤维细胞(human periodontal ligament cells,HPDLs)核因子受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor kappa B ligand,RANKL)分泌活性的影响,初步探讨其在正畸性骨改建中的作用机制。
期刊
笔者使用CHR-Ⅳ型复合射频除皱嫩肤仪去除面部皱纹、改善面部皮肤表浅色素沉着等起到了满意的效果,现报道如下。    1资料和方法  1.1临床资料:本组病例150例,年龄20~63岁,其中男性20例,女性130例,面部皱纹106例(其中鱼尾纹49例,前额纹18例,鼻唇褶16例,嘴周及两颊部皱纹23例)老年斑12例,黄褐斑32例。  1.2 操作方法  1.2.1患者平卧,包好头巾,将负极板贴于患者
期刊
1皮肤磨削发展简史[1]   皮肤磨削术是一项历史悠久的技术,可以说与皮肤科学同步诞生。1930年德国皮肤病学家Kromayer首次在他的专著 《Cosmetic Treatment of Skin Complaints》中系统描述了皮肤磨削的方法,并证实磨削深度不穿透真皮网状层就不会遗留瘢痕。第二次世界大战后,美国整形外科医师艾沃森(lverson)报告了使用砂纸去除文身和痤疮瘢痕。1953年,
期刊
[摘要]目的:总结和探讨该方法治疗内眦赘皮的临床疗效。方法:“L”型的切口,新的内眦点的建立,内眦韧带的完全松解,及下  睑缘切口延长修剪三角瓣。结果:本组35例随访3个月~1年未见明显的瘢痕形成,泪阜显露适中,重睑线流畅。结论:该方法简单易行适合大部分内眦赘皮,术后瘢痕不明显为大部分顾客所接受。  [关键词]“L”形下睑延长切口;内眦赘皮  [中图分类号]R622 [文献标识码]A [文章编号]
期刊
乳头内陷系乳头和乳晕平滑肌发育异常所致,乳头下缺乏支撑也是内陷的原因。乳头内陷不仅影响哺乳和乳头的清洁,还常导致反复感染、湿疹、异味等。其次还影响女性的整体外形和美观,给患者心理上造成一定的压力。乳头内陷发生很少,临床上多为先天性畸形,其发生率为2%,一般为双侧,也有单侧发生的。我科从2005~2008年对乳头内陷典型的患者尝试做手术改良,收到良好的效果。    1资料和方法  1.1临床资料:本
期刊
临床上我们观察了16例疣状痣,口服阿维A,联合外用5% 氟尿嘧啶注射液(5-FU)、卤米松乳膏、0.1%他扎罗汀治疗,取得较好的疗效。现报道如下。    1资料和方法  1.1临床资料:16例患者均为2003年5月~2008年4月本院门诊疣状痣患者,其中男10例,女6例,年龄4~34岁,平均14.6岁;病程2个月~16年;患者就诊时均表现为褐色丘疹、角化过度、疣状增生、表面干燥、境界清楚。发生在头
期刊