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编号:10443891
肾上腺素对瘢痕成纤维细胞增殖的影响
http://www.100md.com 《中华实用医药杂志》 2004年第4期
     基金项目:受湖南省科技厅研究项目资助课题(OOSSY1013-13)

    【摘要】 目的 探讨肾上腺素对瘢痕成纤维细胞增殖的影响。方法 采用MTT、流式细胞仪等检测方法,观察肾上腺素对体外培养瘢痕成纤维细胞增殖的影响。结果 随肾上腺素浓度的增加,细胞形态发生相应改变,抑制成纤维细胞增殖的效应增强,细胞凋亡率增高;LDH活性检测,各组间比较,均无统计学差异(P>0.05)。结论 在瘢痕成纤维细胞生长融合后早期(24h),肾上腺素对其增殖具有明显抑制作用。

    关键词 瘢痕 成纤维细胞 肾上腺素 细胞增殖

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2004)04-0289-03

    The influence of adrenaline on the scar fibroblasts proliferation
, 百拇医药
    Zhang Caiping,Zhang Chengde,Song Lan,et al.

    The Department of Biochemistry&Molecular Biology,Nan Hua University,Heng Yang421001.

    【Abstract】 Objective To investigate the significance and the influence of adrenaline on the hypertrophic scar fibroblasts proliferation.Methods Human normal and hypertrophic scar dermal fibroblasts were propagated in a serum-free invitro model with exposure to adrenaline for24hours.Cell growth,cell viability,and cell apoptosis were deterˉmined by cell colony forming assay,MTT assay,and flow cytometer.Cell toxicity was determined by lactate dehydrogeˉnase assay.Results In our study,0.20μmol/L adrenaline caused statistically significant inhabition of cell viability without cell toxicity(P<0.01).Conclusion We concludefrom these results that adrenaline can inhibit proliferation of the hypertrophic scar fibroblasts,and provide experiment data for therapy hypertrophic scar.
, 百拇医药
    Key words hypertrophic scar fibroblasts adrenaline cell proliferation

    瘢痕形成是组织创伤修复的必然产物,而增生性瘢痕与瘢痕疙瘩则引起创伤部位的功能障碍,影响形体的美观,因而治疗增生性瘢痕及瘢痕疙瘩则成为整形外科医师及研究人员关注的问题之一。目前增生性瘢痕的保守治疗方法有注射皮质类固醇、安矫形夹板、压迫疗法等,不仅费时,且往往效果欠佳;外科切除或松解术,近期疗效好,但远期复发率较高。我们观察了肾上腺素对体外培养的正常皮肤及病理性瘢痕成纤维细胞增殖的影响,旨在为肾上腺素在瘢痕防治的临床应用提供实验依据。

    1 材料与方法

    1.1 试剂 DMEM培养基(GIBCO公司),胎牛血清(杭州四季青公司),胰蛋白酶(德国Merk公司)。噻唑蓝(tetraˉzolium salt3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide,MTT)(Sigma公司),二甲基亚砜(Dimethyl Sulfoxide,DMSO)(AMRESCO公司),乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒(南京建成生物工程研究所),流式细胞双参数检测凋亡试剂盒(ANNEXIN V-FITC kit,Coulter Company)。
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    1.2 皮肤成纤维细胞的原代培养 取手术切除的增生性瘢痕及周围正常皮肤组织,除去皮下组织,用D-Hanks缓冲液洗涤2~3次,剪成1mm×1mm×1mm大小的组织块,接种于涂有胎牛血清的培养瓶中,37℃、5%CO 2 的培养箱中继续培养,3~5天后,取出漂浮的组织块,更换新鲜培养液(1次/3天),待原代培养箱中培养6h后,缓慢加入含20%胎牛血清的DMEM培养液,37℃、5%CO 2的培养的成纤维细胞满壁后,0.25%胰蛋白酶消化传代,实验选用第3~8代细胞。

    1.3 细胞生长状况的检测 取对数生长期瘢痕及正常皮肤成纤维细胞,稀释至80个/ml,5ml/皿接种在60mm的培养皿中,培养24h后,加入肾上腺素(0、0.025、0.05、0.10、0.20μmol/L)每组3皿,处理24h。37℃、5%CO 2 的培养箱中培养,更换为新鲜培养液继续培养3天,终止培养,Giemsa染色,Olympus显微镜下计数细胞的克隆数,计算细胞的倍增时间(Population doubling time,PDT)。
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    1.4 细胞存活实验 取对数生长期瘢痕及正常皮肤成纤维细胞,0.25%胰蛋白酶消化,以每孔0.5×10 4 接种在96孔培养板中。48h后更换为无血清培养液,加入肾上腺素(0、0.025、0.05、0.075、0.10、0.20μmol/L),每组3个复孔。分别处理24h、48h和96h,弃上清液,更换为含10%胎牛血清DMEM培养液,每孔加MTT20μl(5mg/ml),培养4h,弃上清液,每孔加DMSO150μl,震摇15min,酶联免疫仪570nm测吸光度值,调零孔不加细胞,余与处理孔相同。

    1.5 细胞毒性的检测 取对数生长期瘢痕及正常皮肤成纤维细胞,0.25%胰蛋白酶消化,以每孔1×10 5 接种于24孔培养板中。48h后更换为无血清培养液,加入肾上腺素(0、0.025、0.05、0.075、0.10、0.20、0.40μmol/L),每组3个复孔,继续培养。24h后,每孔取上清50μl,按LDH试剂说明书进行,440nm处测吸光度值。
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    1.6 细胞形态学的观察 取对数生长期瘢痕及正常皮肤成纤维细胞,以每孔2×10 5 接种于置有盖玻片的6孔培养板中。48h后更换为无血清培养液,加入肾上腺素(0、0.025、0.05、0.075、0.10、0.20μmol/L)继续培养。24h后,弃上清液,PBS洗涤2次,95%乙醇固定15min,HE染色,二甲苯透明,空气干燥,中性树胶封片,在Olympus/BH 2 型显微镜下对比观察细胞的形态特征。

    1.7 细胞凋亡的检测 取对数生长期瘢痕成纤维细胞,以40×10 5 接种25cm 2 培养瓶中,含10%胎牛血清DMEM培养液培养3天后,更换为无血清培养液,加肾上腺素0、0.05、0.10、0.20μmol/L处理24h,培养细胞去培养液,用0.01mol/L PBS洗2次,0.25%胰蛋白酶消化贴壁细胞,去胰蛋白酶,细胞再用PBS洗2次,用稀释缓冲液重悬细胞,调节细胞悬液浓度为1×10 6 /ml。取195μl细胞悬液,加入5μl Annexin V-FITC混合,室温下反应10min,以1000rpm离心5min,弃去上清液,沉淀细胞用PBS洗1次,再次离心,沉淀细胞重悬于190μl稀释缓冲液中,加入10μl碘化丙啶(20μg/ml),反应10min后,上机检测凋亡。
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    1.8 统计学处理 数据以X±s表示,采用SPSS10.0软件建立数据库,对实验数据进行单因素方差分析。

    2 结果

    2.1 肾上腺素对成纤维细胞倍增时间的影响 不同浓度的肾上腺素分别处理正常皮肤成纤维细胞及瘢痕成纤维细胞24h,对其倍增时间的影响见表1。0.025、0.05、0.10、0.20μmol/L的肾上腺素对瘢痕及正常皮肤成纤维细胞的倍增时间与对照组比较差异有非常显著性(P<0.01),但瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞的倍增时间无明显差异(P>0.05)。

    表1 肾上腺素作用24h对成纤维细胞倍增时间的影响

    注:瘢痕成纤维细胞与其对照组比较,正常成纤维细胞与其对照组比较 ˇ P<0.01

    2.2 肾上腺素对成纤维细胞增殖的影响 肾上腺素对瘢痕成纤维细胞增殖的影响(见图1、图2)。0.025μmol/L肾上腺素作用于瘢痕及正常皮肤成纤维细胞24h、48h、96h与相应对照组比较其差异均有显著性(P<0.05),0.05、0.075、0.10、0.20μmol/L肾上腺素作用于瘢痕及正常皮肤成纤维细胞24h、48h、96h与相应对照组比较其差异均有非常显著性(P<0.01)。肾上腺素作用于瘢痕及正常皮肤成纤维细胞48h、96h的抑制效应与作用24h的比较其差异无显著性 (P>0.05)。
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    图1 肾上腺素处理各时间点瘢痕成纤维细胞增殖图

    图2 肾上腺素处理各时间点正常成纤维细胞增殖图

    2.3 肾上腺素的细胞毒性实验 加入肾上腺素0.40μmol/L作用24h后,瘢痕成纤维细胞培养上清液中LDH活力为21±0.42U/L,对照组为24±0.33U/L,二者间的差异无显著性(P>0.05);正常皮肤成纤维细胞加入肾上腺素0.40μmol/L作用24h后,培养上清液中LDH活力为27±0.54U/L,对照组为28±0.23U/L,二者间的差异无显著性(P>0.05)。

    2.4 肾上腺素作用24h对细胞形态的影响 无药物处理的正常成纤维细胞(normal fibroblast,NFB)及瘢痕成纤维细胞(scar fibroblast,SFB),细胞形态呈梭形生长,随肾上腺素浓度的增高,细胞数量减少、突出变短,胞核胞质浓缩。见图3~6。
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    2.5 肾上腺素作用24h对细胞凋亡的影响 利用流式细胞仪对肾上腺素0.05、0.10、0.20μmol/L三种浓度诱导的瘢痕成纤维细胞凋亡率分别进行了检测,结果见图及表2。

    表2 瘢痕成纤维细胞凋亡的流式细胞仪检测结果肾上腺素浓度

    注:与未加药处理组比较ˇP<0.01

    3 讨论

    瘢痕形成是皮肤组织创伤修复的必然产物,它可使组织器官保持完整性和相当的弹性,但从另一方面来讲,可引起瘢痕挛缩乃至影响局部组织的功能。瘢痕形成的病理学特征是成纤维细胞的增生及基质胶原的过度沉积,但其治疗无论是外科手术切除还是保守治疗均未能有理想的疗效,探求瘢痕形成的分子机制,寻找理想的治疗措施成为整形外科领域关注的重点。雷公藤具有肾上腺激素样作用,其提取物LLZ的分子结构同肾上腺素类型,且已应用于瘢痕的治疗。解伟光等 [1] 体外培养增生性瘢痕成纤维细胞,用雷公藤提取物抑制其增殖的实验中证实,不同浓度的LLZ对瘢痕成纤维细胞的形态和增殖均有明显的影响,并证明并非是LLZ的细胞毒性所致。曲安奈德属于肾上腺素皮质激素类药物,局部注射此药物已广泛应用于瘢痕疙瘩及增生性瘢痕的治疗 [2] ,有研究证明局部注射曲安奈德可使瘢痕病损变平[3] ,细胞外基质胶原合成减少 [4] 及抑制成纤维细胞增殖。Carˉroll等 [5] 用曲安奈德作用于体外培养的瘢痕疙瘩成纤维细胞,证实了曲安奈德有抑制成纤维细胞增殖的作用。肾上腺素能否抑制瘢痕成纤维细胞的增殖,目前国内外尚未见相关报道。我们采用肾上腺素作用于体外培养的增生性瘢痕及正常皮肤成纤维细胞,实验结果显示:在细胞融合后早期(24h),随肾上腺素作用浓度的增加,成纤维细胞的倍增时间延长,其中0.20μmol/L肾上腺素与对照组相比,可使成纤维细胞的倍增时间延长20%,而瘢痕成纤维细胞与正常成纤维细胞的倍增时间相比无差异;肾上腺素可抑制瘢痕及正常皮肤成纤维细胞的增殖,随肾上腺素作用浓度的增加,抑制成纤维细胞增殖的效应增强;细胞形态学观察显示:肾上腺素作用浓度的增加,使细胞数量减少、突出变短,且出现胞核胞质浓缩;流式细胞双参数凋亡检测结果显示,随肾上腺素作用浓度的增高,瘢痕成纤维细胞的凋亡率增高,0.20μmol/L的肾上腺素作用于瘢痕成纤维细胞其凋亡率达到36.7%。细胞毒性LDH活性检测实验结果,各肾上 腺素浓度作用的瘢痕及正常成纤维细胞上清液中LDH活力与对应无药物组比较无差异,表明肾上腺素对体外培养的皮肤及瘢痕成纤维细胞的抑制作用并非细胞毒性所致。Datubo-Brown等 [6] 研究表明,药物抑制体外培养的正常皮肤成纤维细胞生长增殖与增生性瘢痕成纤维细胞生长的增殖相似。我们的实验结果与此一致,并证明,肾上腺素对体外培养的成纤维细胞有明显的抑制作用,提示可能是通过细胞凋亡而达到抑制成纤维细胞增殖的目的,其作用的分子机制还需要进一步研究。
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    参考文献

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    作者单位:421001南华大学生命科学与技术学院生物化学与分子生物学教研室(通讯作者)

    415000湖南省常德市第一人民医院烧伤科

    (编辑青 山), http://www.100md.com