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背景:皮肤是人体组织中面积最大且最容易受伤的器官。各种原因所致的皮肤瘢痕也是患者最为关心的问题之一。在一些情况下,创面瘢痕过度增生,不仅严重影响患者的生活质量,也严重影响患者的身心健康。因此,积极探索新的促进创面瘢痕良性愈合的治疗方法具有十分重要的意义。瘢痕学说中最关键的组织学基础为多种细胞因子过度激活和细胞外基质破坏、沉积失衡所导致的皮下胶原和细胞外基质的异常累积。作为参与瘢痕形成的最重要细胞,角质形成细胞(后统一简称为:角质细胞)和成纤维细胞在创面愈合的中晚期展开了密切的细胞信号交换,使得创面通过瘢痕有序愈合,其中角质细胞作为成纤维细胞的上游活性细胞,其对成纤维细胞的激活起到了关键作用。因此,如何调控角质细胞对成纤维细胞的激活,成为瘢痕治疗的研究热点之一。目前已知参与创面愈合的多种细胞因子中,前列腺素(PG)E2(PGE2)作为体内分布最多、作用最广的细胞因子,其在创面愈合瘢痕形成中的作用尤为突出。PGE2是由花生四烯酸(Arachidonic acid)在环氧合酶(Cyclooxygenase,COX)催化下合成的。在创面修复中,PGE2可通过直接诱导炎性因子分泌或间接通过上游细胞(角质细胞)旁分泌的方式激活下游细胞(成纤维细胞),从而使得下游细胞增殖和趋化,降低胶原降解,促进瘢痕生成。综上所述,调节角质细胞中PGE2的水平可直接影响成纤维细胞的活性,进而影响瘢痕形成。然而这一看似简单的激活过程中,角质细胞对成纤维细胞的调节及激活的分子生物学机制仍知之甚少。本研究旨在研究不同剂量的布洛芬和拉坦前列腺素调节角质细胞PGE2分子表达从而降低成纤维细胞过度激活所致的瘢痕的形成。研究目的:1.明确环氧合酶Cox家族在调节角质细胞中PGE2的表达的具体机制;2.明确Cox-1和Cox-2分别对于PGE2表达的不同调节作用;3.探索可有效干预PGE2的药物及其药理学作用;4.在大体实验中,探究临床药物对于创面瘢痕形成中的作用。研究方法:1.在离体细胞试验中,采用激活的Hu EK-N角质细胞,运用蛋白印迹试验,聚合酶链式反应,对Cox-1,Cox-2和PGE2的m RNA和蛋白质表达进行分析;2.通过药理学试验方法,分别采用特异性Cox-1和Cox-2的激动剂和抑制剂,明确两种Cox亚型在PGE2合成的作用;3.明确布洛芬和拉坦前列素通过Cox-2,间接调节PGE2的表达作用,以及两者的药理学浓度-剂量关系;4.在活体应用中,采用小鼠创面瘢痕模型,观察创面愈合的时间和组织学差异,验证细胞学实验结果。研究结果:1.在被肝素结合表皮生长因子样生长因子(heparin-binding EGF-like growth factor,hb-EGF)激活的Hu EK-N角质细胞中,Hu EK-N角质细胞表现为:(1)Cox-1和Cox-2 m RNA水平均升高,且升高程度改变呈时间依赖型;(2)Cox-2蛋白水平增高,呈时间依赖型,但Cox-1蛋白水平未见明显改变;(3)抑制Cox-1并不显著影响PGE2的表达,而抑制Cox-2蛋白显著抑制PGE2表达。2.比较布洛芬(ibuprofen)和拉坦前列素(latanoprost)对于Hu EK-N角质细胞PGE2表达的影响。(1)Ibuprofen可抑制Hu EK-N细胞中PGE2表达,且呈浓度依赖型(IC50=8.18ng/ml,95%CI=4.4-17.69,R2=0.929);(2)Latanoprost可促进PGE2表达,呈浓度依赖型(EC50=133.1 ng/ml,95%CI=76.9–230.1 ng/ml,R2=0.91)。3.比较ibuprofen和latanoprost对于活体小鼠创面局部瘢痕形成的影响(1)愈合时间:a)对照组小鼠的创面愈合时间为11.1±0.7天;b)单纯ibuprofen处理后,创面愈合时间较对照组显著延长,为14.6±0.9天,具有统计学意义(P<0.05);c)单纯latanoprost处理后,创面愈合时间较对照组显著缩短,为10.1±0.4天,具有统计学意义(P<0.05)。(2)组织学观察创面局部瘢痕组织胶原纤维的性状,主要评判标准为胶原蛋白排列和染色密度的差别a)在对照组中,其胶原蛋白排列和染色密度评分分别为4.1±0.3 ~a和3.3±0.1c;b)在ibuprofen中,瘢痕组织中胶原纤维明显较对照组稀疏,染色较浅,但排列尚有条理,其胶原蛋白排列和染色密度的评分分别为3.5±0.5 ~b和2.5±0.5 ~d,与对照组均存在显著统计学差异,具有统计学意义(P<0.05);c)在latanoprost中,瘢痕组织内胶原纤维排列紊乱,染色浓密,其胶原蛋白排列和染色密度的评分分别为1.5±0.8 ~d和4.8±0.3 ~a,与对照组存在显著统计学差异,具有统计学意义(P<0.05);d)Latanoprost可有效逆转ibuprofen所致的瘢痕愈合延缓,呈浓度依赖型。研究结论:1.Cox-2是促使PGE2合成的主要蛋白酶;2.ibuprofen和latanoprost可分别有效抑制和激活Cox-2,从而间接调节角质细胞内PGE2表达;3.Ibuprofen通过间接抑制PGE2表达,显著延长活体创面愈合时间,组织学提示瘢痕形成尚佳;与其表现形式不同的是,Latanoprost可显著缩短愈合时间,使创面过度愈合,导致潜在瘢痕过度形成可能;4.Latanoprost可有效逆转Ibuprofen的不良反应:Latanoprost在本研究中可有效逆转Ibuprofen所致的瘢痕形成障碍产生的创面延迟愈合,为临床中安全使用NSAID提供了理论依据;