第四節(jié) 燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)對(duì)表皮再生干細(xì)胞作用的研究報(bào)告

作者:中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)燒傷專(zhuān)業(yè)委員會(huì) 出版社:中國(guó)醫(yī)藥科技出版社 發(fā)行日期:2000年6月

[摘要] 目的:探索燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)于淺Ⅲ度燒傷時(shí)脂肪層燒傷創(chuàng)面自然修復(fù)的機(jī)制。方法:應(yīng)用細(xì)胞免疫化學(xué)方法生物素-抗生物素蛋白(biotin-avidin)DCS體系間接免疫熒光技術(shù)。以小鼠抗人角蛋白19的單克隆抗體檢測(cè)表皮再生干細(xì)胞。結(jié)果:燒傷后24h可見(jiàn)表皮再生干細(xì)胞出現(xiàn)。燒傷后4天表皮再生干細(xì)胞數(shù)量增多。

燒傷后7天和14天表皮再生干細(xì)胞數(shù)量最多。燒傷后21天和28天表皮再生干細(xì)胞減少。結(jié)論:燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)對(duì)淺Ⅲ度燒傷殘余組織中的再生表皮干細(xì)胞具有促進(jìn)其激活和增生的作用。

[關(guān)鍵詞] 燒傷 濕性醫(yī)療技術(shù) 表皮干細(xì)胞 細(xì)胞免疫化學(xué)

燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)是燒傷治療學(xué)上的具有創(chuàng)新性的治療學(xué)術(shù)體系。目前已成功并普及推廣的治療技術(shù)為燒傷濕潤(rùn)暴露療法與濕潤(rùn)燒傷膏。在臨床上成功地解決了燒傷創(chuàng)面的疼痛、創(chuàng)面感染、創(chuàng)面的進(jìn)行性壞死、燒傷深Ⅱ度創(chuàng)面的瘢痕愈合等四大國(guó)際燒傷難題。最近又取得了在Ⅲ度燒傷創(chuàng)面脂肪組織上再生皮膚的成果。深Ⅱ度燒傷和淺Ⅲ度燒傷使損傷的皮膚不再存留表皮基底層的干細(xì)胞。因此,使脂肪層燒傷創(chuàng)面自然修復(fù)的表皮再生干細(xì)胞的來(lái)源確實(shí)是值得深入研究的。

材 料 與 方 法

1. 取材 以下2例患者受傷后立即采用燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)治療。

第1例:6歲男孩,熱水燙傷,背部、雙下肢。燙傷面積達(dá)33%。深Ⅱ度燙傷。

第2例:24歲男性青年,火焰燒傷四肢。燒傷面積25%,深Ⅱ度、淺Ⅲ度燒傷。

以上2例于正常部位及傷后24h、4天、7天、14天、21天、28天患處取皮膚或組織,立即放入凍存管于液氮中保存。然后放入OCT冷凍劑復(fù)合物(Tissue-Tek OCT Compound)中包埋,于液氮中冷凍。恒冷箱冰凍切片,厚度10祄。

2. 生物素—抗生物素蛋白DCS體系間接免疫熒光染色 先將冰凍切片用10%的馬血清于4℃孵育20min,然后滴加1:20稀釋的小鼠抗人角蛋白19型單克隆抗體(第1抗體)4℃孵育過(guò)夜。切片在磷酸緩沖液中涮洗后加第2抗體,即7.5礸/ml生物素化的馬抗小鼠IgG抗體(Vector Laboratories Burlingame, CA, USA),4℃孵育1h。涮洗后,加10礸/ml熒光素-抗生物素蛋白DCS(Vector Laboratories Burlingame, CA, USA)于4℃孵育1h。將切片涮洗干凈后,用含10%PBS和1%對(duì)苯基二胺(P-phenylenediamine)的甘油做介質(zhì)封片。對(duì)照染色切片,則不加第1抗體。標(biāo)本在Olympus反射式熒光顯微鏡下觀察,并用ASA400 KODAK膠卷照相。

結(jié) 果

用特異的小鼠抗人角蛋白19型的單克隆抗體(McAb)對(duì)正常和燒傷皮膚免疫細(xì)胞化學(xué)觀察結(jié)果表明,兩例正常皮膚表皮再生干細(xì)胞數(shù)量較少,可見(jiàn)少量顯示熒光的表皮細(xì)胞再生干細(xì)胞(圖5-4-1),即角蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞。燒傷后24h,熒光顯微鏡下,顯示熒光的表皮再生干細(xì)胞數(shù)量中等程度(圖5-4-2),燒傷后4天,在汗腺、毛細(xì)血管和毛囊周?chē)梢?jiàn)開(kāi)始增多的潛在表皮干細(xì)胞(圖5-4-3)。

燒傷后7天(圖5-4-4),燒傷后14天(圖5-4-5),在該兩時(shí)間點(diǎn)鏡下可見(jiàn)比燒傷后4天繼續(xù)增多的表皮再生干細(xì)胞。潛在的再生干細(xì)胞即含人角蛋白19型細(xì)胞的數(shù)量達(dá)到燒傷療程中的峰值(數(shù)量最多)。至燒傷后21天(圖5-4-6)和28天(圖5-4-7)兩時(shí)間點(diǎn)潛在再生干細(xì)胞數(shù)量又減至一定的水平。觀察中發(fā)現(xiàn)患者經(jīng)濕性燒傷醫(yī)療技術(shù)治療后,潛在再生干細(xì)胞的增生狀態(tài)有一定的變化規(guī)律。潛在再生干細(xì)胞可能是表皮再生的干細(xì)胞的來(lái)源,這些在熒光顯微鏡下顯示熒光的細(xì)胞是深Ⅱ度和淺Ⅲ度燒傷后還存在的潛在的表皮再生干細(xì)胞。這些細(xì)胞可使燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)治療的深Ⅱ度燒傷無(wú)瘢痕愈合,淺Ⅲ度燒傷皮膚再生。

討 論

國(guó)際上對(duì)細(xì)胞周期的深入研究表明,細(xì)胞周期與生理性再生、創(chuàng)傷修復(fù)有密切的關(guān)系。有些細(xì)胞長(zhǎng)期停滯于G0期或G1期,在一定條件下才出現(xiàn)增生活動(dòng)。有些細(xì)胞可持續(xù)進(jìn)行分裂活動(dòng),分裂后的部分子細(xì)胞分化為執(zhí)行一定功能的成熟細(xì)胞,部分子細(xì)胞則一直保持連續(xù)增生能力,稱(chēng)干細(xì)胞。皮膚表皮基底層干細(xì)胞可不斷進(jìn)行分裂,新生的細(xì)胞向上方移動(dòng),在到達(dá)棘層深部時(shí)可再分裂二或三次,然后失去細(xì)胞分裂能力。

深Ⅱ度和淺Ⅲ度燒傷損傷了皮膚表皮和真皮深層,表皮基底層的干細(xì)胞全部受到破壞。殘存于皮下組織的毛囊、汗腺,以及毛細(xì)血管周?chē)拈g充質(zhì)細(xì)胞都有可能提供表皮再生的干細(xì)胞。由于這些再生干細(xì)胞能合成特有的細(xì)胞角蛋白(19型),所以可采用免疫細(xì)胞化學(xué)方法辨認(rèn)這些細(xì)胞。我們的研究采用了抗人角蛋白19型單克隆抗體,應(yīng)用生物素-抗生物素蛋白DCS體系間接免疫熒光技術(shù),能夠準(zhǔn)確、特異地檢測(cè)出深Ⅱ度和淺Ⅲ度燒傷后殘存于皮下組織的表皮再生干細(xì)胞。經(jīng)過(guò)燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)治療后,于燒傷后7天至14天階段,潛在的再生干細(xì)胞即顯示人角蛋白19型免疫組織化學(xué)標(biāo)志物的細(xì)胞數(shù)量達(dá)到峰值。這些顯示間接免疫熒光的細(xì)胞就是供脂肪層燒傷創(chuàng)面自然修復(fù)的表皮再生干細(xì)胞。由于燒傷濕潤(rùn)暴露療法與濕潤(rùn)燒傷膏的治療作用,可能激活了休眠狀態(tài)的潛在的表皮再生干細(xì)胞的增生。這有力地保證了深Ⅱ度或淺Ⅲ度燒傷,經(jīng)燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)治療后,達(dá)到燒傷創(chuàng)面自然修復(fù)、無(wú)瘢痕愈合的療效。該技術(shù)解除了燒傷患者的瘢痕伴隨終生的痛苦。

表皮再生干細(xì)胞在移動(dòng)和進(jìn)行細(xì)胞分裂后,發(fā)生合成其他類(lèi)型角蛋白(9型和16型)的細(xì)胞,這些細(xì)胞仍有移動(dòng)能力。然后,它們分裂增生成的細(xì)胞合成較硬的角蛋白(1型和10型),這是成熟的表皮細(xì)胞所含的典型角蛋白。由此體現(xiàn)了燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)對(duì)表皮再生干細(xì)胞具有促進(jìn)其激活和增生的作用。

研究表明細(xì)胞從靜止期釋放出來(lái),首先被激活的周期蛋白就是cyclin D,只有受到生長(zhǎng)因子刺激后,它才表達(dá)。真核細(xì)胞生物在細(xì)胞的G1期決定進(jìn)入增生狀態(tài)還是退出周期。G1期限制點(diǎn)的主要調(diào)控者是cyclin D1/CDK4復(fù)合體。為了深入研究燒傷濕性醫(yī)療技術(shù)療效作用機(jī)制,我們將進(jìn)一步探索表皮再生干細(xì)胞細(xì)胞周期的基因調(diào)控。

        

圖5-4-1 正常皮膚、未見(jiàn)角蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞  ×200

        

圖5-4-2 經(jīng)MEBT/MEBO治療燒傷后 24h,可見(jiàn)中等程度蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞   ×200

        

圖5-4-3經(jīng)MEBT/MEBO治療燒傷后4天,角蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞增多  ×200

        

圖5-4-4 經(jīng)MEBT/MEBO治療,燒傷后7天,角蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量達(dá)峰值  ×200

        

圖5-4-5 經(jīng)MEBT/MEBO治療,燒傷后14天,角質(zhì)蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量達(dá)峰值  ×200

        

圖5-4-6 經(jīng)MEBT/MEBO治療,燒傷后21天,角蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞減少  ×200

        

圖5-4-7 經(jīng)MEBT/MEBO治療,燒傷后28天,角蛋白19型陽(yáng)性細(xì)胞減少  ×200

圖5-4-1圖5-4-7均為應(yīng)用小鼠抗人角蛋白19型單克隆抗體于冰凍切片染色(生物素-抗生物素蛋白DSC體系間接免疫熒光)照片。

(徐榮祥, 許增祿)