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由外伤、烧伤、慢性创伤和创口感染引起的皮肤缺损是临床最常见的难题之一,它会引起疼痛、心理压力和生活质量的降低等一系列临床问题。目前临床和实验研究中主要应用生长因子治疗、基因治疗、细胞治疗和皮肤移植等方法来促进皮肤创口的愈合。这些方法取得了一些效果,然而,仍存在成本高、药物或供体难以长期保存、免疫排斥和供区部位继发性损伤等有关的问题。皮肤创口的愈合通常包括三个阶段:止血和炎症反应、组织形成和组织重塑,这三个阶段往往相互重叠发生。在上述愈合过程中,细胞迁移是一种普遍现象,在募集细胞和促进创口愈合过程中起到关键作用。在迁移过程中,上皮细胞转化为间充质样细胞的过程称为上皮-间质转化(EMT)。在EMT过程中,细胞骨架重新排列,细胞间连接和顶底极性丧失,细胞迁移能力和侵袭能力增强,之后,迁移能力增强的上皮细胞能快速地迁移并覆盖创口表面,形成表皮屏障,最终促进创口愈合。因此,探索诱导EMT的有效途径,增加上皮细胞的迁移能力,进一步促进皮肤创口愈合具有重要意义。目前用于诱导EMT的材料主要是生长因子,但是其价格昂贵、提取过程复杂且难以储存,因此其应用范围有限,难以大规模开展应用。纳米材料指具有纳米尺寸结构的一类材料,它有制备方便、成本低、可长期保存、表面基团丰富等几个特殊的优点,并且由于其纳米尺寸结构,更有利于进入生物和细胞体内,发挥更高效的作用。目前已经发现一些纳米材料在EMT过程中发挥着重要作用。例如,二氧化钛纳米颗粒可以在结直肠癌细胞中诱导EMT,并加速癌症的进展。多壁碳纳米管可以直接在人支气管上皮细胞中诱导EMT,这与肺纤维化的发生有关。如果纳米材料诱导的EMT可以用于组织再生和伤口愈合,那么这样的纳米材料会有更高的研究和应用价值。碳点(CDots)是小于10nm的碳基纳米颗粒,具有许多独特的优点,例如低细胞毒性、丰富的原料来源、易于制备和具有荧光性,因此在抗炎、抑菌、生物成像等生物医学应用和研究中显示出巨大的潜力。我们希望开发出能够诱导EMT的CDots来弥补传统治疗方法的不足。第二章中,我们以抗坏血酸(Vc)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,用微波辅助加热法制备了Vc-PEI CDots,经过提纯后,我们首先对其化学性质和生物学性质进行了表征。化学性质表征部分,我们通过高分辨透射电镜观察,发现Vc-PEI CDots具有纳米尺寸结构,平均直径为3.5 nm,晶格间距为0.21 nm。荧光谱图显示Vc-PEI CDots具有绿色荧光,发射峰集中在533 nm。FTIR和XPS检测发现Vc-PEI CDots表面含有丰富的羧基和氨基。生物学性质部分,我们用MTT法和流式细胞术检测了Vc-PEI CDots的生物相容性,发现其在0到600μg/m L的浓度下,Vc-PEI CDots对人永生化角质形成细胞(Ha Ca T细胞)的增殖和凋亡没有明显的影响。我们用Vc-PEI CDots与Ha Ca T细胞共培养后,在激光共聚焦显微镜下观察,发现Vc-PEI CDots可以被Ha Ca T细胞摄取,并且主要分布在细胞表面和周围,这也证明了Vc-PEI CDots具有生物成像的功能。这部分实验我们合成了Vc-PEI CDots,并且进行了生物学和化学性质的表征,证明了其具有良好的纳米尺寸结构、光学性质和生物相容性,表面具有丰富的氨基和羧基,可以进行接下来的体内和体外实验。第三章中,我们研究了Vc-PEI CDots对Ha Ca T细胞诱导EMT的作用。利用不同浓度Vc-PEI CDots诱导Ha Ca T细胞,随着Vc-PEI CDots浓度的升高,我们观察到了细胞形态上发生了由上皮细胞表型向间充质表型的转变。通过Western blot检测,我们证明了经过Vc-PEI CDots诱导后的Ha Ca T细胞间充质分子标志物Fibronectin和Vimentin表达量升高,并具有浓度依赖性,上皮分子标志物E-cadherin表达量降低。我们用免疫荧光实验进一步验证分子标志物的表达变化,结果也表明Vc-PEI CDots诱导后的Ha Ca T细胞间充质分子标志物Vimentin表达量升高,上皮分子标志物E-cadherin表达量降低。我们用划痕实验和Transwell实验检测了Vc-PEI CDots诱导后的Ha Ca T细胞迁移能力的变化,发现Ha Ca T细胞的迁移能力明显增强,并且具有Vc-PEI CDots浓度依赖性。因此,在这部分实验中,我们证明了Vc-PEI CDots能诱导人永生化角质形成细胞Ha Ca T细胞发生EMT。第四章中,我们对Vc-PEI CDots诱导Ha Ca T细胞EMT的机理进行了研究。为了阐明Vc-PEI CDots和TGF-β信号通路的关系,我们首先证明了TGF-β受体与Vc-PEI CDots在Ha Ca T细胞表面共定位,进一步证明了Vc-PEI CDots能激活TGF-β受体,并且当使用了TGF-β受体抑制剂后,Vc-PEI CDots并不能再诱导Ha Ca T细胞迁移能力的增加。为进一步明确其下游的信号通路作用,我们用Western blot检测了不同时间点,Vc-PEI CDots对TGF-β信号通路中经典和非经典途径的作用,结果发现,Vc-PEI CDots能激活TGF-β信号通路下游非经典途径的p38蛋白。我们也发现EMT转录因子Snail的表达量随Vc-PEI CDots作用时间的增加而增加,TGF-β受体抑制后Vc-PEI CDots不能再激活TGF-β受体和促进Ha Ca T细胞迁移。为了进一步揭示p38在Vc-PEI CDots诱导EMT中的作用和p38与Snail的关系,我们利用p38抑制剂开展了实验。我们发现当抑制p38后,Vc-PEI CDots不再能诱导Ha Ca T细胞在分子水平上发生EMT变化,并且不能促进Ha Ca T细胞的迁移能力增强和Snail表达量的升高。这部分实验中,我们证明了Vc-PEI CDots通过激活TGF-β/p38/Snail信号通路来诱导Ha Ca T细胞发生EMT。第五章中,我们以Vc-PEI CDots诱导上皮细胞EMT促进细胞迁移能力为基础,研究了Vc-PEI CDots在体内促进皮肤创口愈合的情况。我们选用了雄性小鼠,脱毛后在背部制备了皮肤全层缺损创口,每3天给药一次,经过21天的观察后我们发现,Vc-PEI CDots组与对照组相比,在第7天时便出现明显的愈合速度加快,最终结果也表明Vc-PEI CDots能够明显加快创口愈合。我们在第7、15、21天时切取创口组织,进行HE切片染色,观察在各个时间点的皮肤愈合情况,结果表明Vc-PEI CDots组与对照组相比均愈合效果较好并且瘢痕形成较少。在第21天时,取出小鼠的心、肝、脾和肾进行HE染色,发现与对照组相比Vc-PEI CDots组的细胞形态没有明显差别。这部分实验说明,Vc-PEI CDots能在体内加快皮肤创口愈合,提高了皮肤愈合质量,并且具有良好的生物安全性。综上,我们证明了以抗坏血酸和聚乙烯亚胺通过微波辅助加热法合成的Vc-PEI CDots具有丰富的羧基和氨基以及良好的生物相容性。Vc-PEI CDots可以通过激活TGF-β/p38/Snail信号通路诱导Ha Ca T细胞发生EMT,从而增强细胞的迁移能力。体内实验结果表明,Vc-PEI CDots可以通过诱导EMT来加速全层皮肤创口中的上皮细胞迁移,从而使表皮屏障覆盖创口肉芽组织,阻止外部刺激,减少炎症反应和肉芽组织增生,减少瘢痕形成从而促进创口愈合。