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瘢痕疙瘩是皮肤组织对创伤和/或炎症反应所致的良性纤维组织的异常增生,常超出原创伤范围向周边的正常组织进行性侵入生长。特征是大量的成纤维细胞增生和过度的胶原沉积,严重者可影响美观并导致局部功能障碍,目前多采用联合治疗的方法,但疗效欠佳且有复发的可能。故对瘢痕疙瘩的形成机制和防治的研究一直是皮肤外科领域一个非常重要的课题。成纤维细胞可在体外稳定培养且性状稳定是研究瘢痕疙瘩的发病机制和筛选有效药物的良好模型。近年来研究发现己酮可可碱具有广泛的抗纤维化作用,而对瘢痕疙瘩的基础研究却少有报道,故本研究以己酮可可碱干预体外培养的瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞,研究在不同浓度己酮可可碱作用下成纤维细胞增殖、转化生长因子β1及Ⅰ、Ⅲ型前胶原基因表达的变化,通过本研究,初步探讨瘢痕疙瘩的发病机制,为进一步将己酮可可碱应用于临床提供实验依据和更准确的使用方法。
第一部分、人瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞培养
目的:学习和比较人瘢痕疙瘩及正常皮肤组织成纤维细胞的原代培养技术,为进一步的研究提供实验模型。
方法:利用组织块贴壁法分别培养人瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞,以细胞计数法测定两种成纤维细胞生长曲线。
结果:成功培养、传代、纯化了人瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞;瘢痕疙瘩成纤维细胞的数量倍增时间为46.4小时,正常皮肤成纤维细胞的数量倍增时间为54.8小时,两者的增殖速度有明显差异。
结论:观察和比较了人瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞培养的全过程,获得了大量纯化的人瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞,并为进一步的细胞内干预实验准备了物质基础;瘢痕疙瘩组成纤维细胞的数量倍增时间较正常对照组明显缩短,显示其快速增殖的特点。
第二部分、己酮可可碱对瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖、TGF-β1及Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达的影响
目的:研究不同浓度己酮可可碱对体外培养的人瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞增殖、TGF-β1及Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达的影响,初步探讨己酮可可碱防治瘢痕疙瘩的作用机理,为其临床应用提供实验依据和更准确的使用方法。
方法:取5~8代人瘢痕疙瘩及正常皮肤组织成纤维细胞为模型,加入不同浓度的己酮可可碱,利用MTT比色法检测其对成纤维细胞增殖活性的影响;用双抗体夹心ABC-ELISA法测定各个时段各孔上清液中TGF-β1的含量;采用RT-PCR方法检测其对瘢痕疙瘩和正常皮肤成纤维细胞在Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达上的差别。
结果:(1)己酮可可碱能明显抑制瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞的增殖,浓度在0.1~2mg/ml范围内呈明显的量效-时效关系。当浓度2 mg/ml时其抑制率达到最高水平。但比较正常皮肤和瘢痕疙瘩成纤维细胞组间抑制率差异无显著意义(P>0.05)。(2)与对照组相比,己酮可可碱0.25mg/ml作用96小时,己酮可可碱0.5、1.0和2.0mg/ml作用24、72、96小时后,正常皮肤成纤维细胞在TGF-β1的表达上差异显著(P<0.01)。与对照组相比己酮可可碱0.25、0.5、1.0和2.0(mg/ml)作用24、72、96小时后,瘢痕疙瘩成纤维细胞在TGF-β1的表达上差异显著(P<0.01)。多因素方差分析显示不同浓度、不同细胞来源差异有统计学意义(P<0.05)。(3)己酮可可碱作用前,瘢痕疙瘩组Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达均较正常皮肤组有明显增加,差异显著(P<0.05);己酮可可碱作用后,能抑制正常皮肤和瘢痕疙瘩成纤维细胞Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达,随着浓度的增加,这种抑制作用更加明显,浓度2mg/ml时抑制作用最强;己酮可可碱抑制正常皮肤成纤维细胞Ⅰ、Ⅲ型前胶原mRNA表达的浓度均较瘢痕疙瘩低,两组间差异显著(P<0.05)。
结论:己酮可可碱对瘢痕疙瘩及正常皮肤成纤维细胞的增殖有明显的抑制作用;瘢痕疙瘩较正常皮肤成纤维细胞分泌更多的TGF-β1,一定浓度的己酮可可碱可以明显降低它的表达;己酮可可碱具有抑制胶原合成的能力。由此可见己酮可可碱是一种有良好应用前景的抗瘢痕疙瘩药物。