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生物三维打印类细胞外基质硬度对骨髓间充质干细胞向皮肤附属器细胞分化的影响

中华烧伤杂志 2020年第11期36卷 1013-1023页

作者：恩和吉日嘎拉张熠杰李建军姚斌宋薇黄沙付小兵解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100048 天津医科大学 300070

目的观察生物三维打印类细胞外基质(ECM)硬度对骨髓间充质干细胞(BMSC)向皮肤附属器细胞分化的影响。方法(1)分别将1 g海藻酸钠和4 g明胶、3 g海藻酸钠和8 g明胶混匀,混合物分别溶于100 mL超纯水中,配制2种海藻酸钠-明胶复合水凝胶,分... 详细信息

目的观察生物三维打印类细胞外基质(ECM)硬度对骨髓间充质干细胞(BMSC)向皮肤附属器细胞分化的影响。方法(1)分别将1 g海藻酸钠和4 g明胶、3 g海藻酸钠和8 g明胶混匀,混合物分别溶于100 mL超纯水中,配制2种海藻酸钠-明胶复合水凝胶,分别命名为1A4G水凝胶、3A8G水凝胶,用于后续实验。观察2种水凝胶室温下、4℃冷凝15~30 min(冷凝条件下同)后、冷凝且用25 g/L氯化钙溶液交联(交联条件下同)后、冷凝后且用生物三维打印机(三维打印仪器下同)进行三维打印且交联后形态。取2种水凝胶冷凝并交联后,采用杨氏模量测定仪检测杨氏模量(硬度),样本数为3。取2种水凝胶交联并冷冻干燥,用扫描电子显微镜观察其孔隙结构。取2种水凝胶交联并冷冻干燥,用无水乙醇置换法检测孔隙率,样本数为3。(2)从20只1周龄雌雄不限C57BL/6小鼠股骨和胫骨中分离培养BMSC,取第2代细胞进行实验。分别将1.0×107个/mL的BMSC单细胞悬液与1A4G水凝胶、3A8G水凝胶以1∶9的体积比充分混匀,制备载BMSC的1A4G水凝胶、载BMSC的3A8G水凝胶,进行三维打印,1 mL载细胞水凝胶(打印用量下同)打印1块,交联后加入间充质干细胞(MSC)专用培养基培养。根据水凝胶不同,将打印块分为1A4G组和3A8G组。取2组打印块各1块,培养7 d,采用细胞活/死试剂盒计数50倍视野下活、死细胞。取2组打印块各9块,另将9孔用2 mL MSC专用培养基培养的每孔1.0×106个BMSC设为二维培养组。分别于培养1、3、5 d,1A4G组与3A8G组各取3块打印块、二维培养组取3孔细胞,用细胞计数试剂盒8法检测培养液中吸光度值,以此表示细胞增殖活性。(3)同实验(2)制备载BMSC的1A4G水凝胶、载BMSC的3A8G水凝胶各10 mL,分别加入从10只新生1 d雌雄不明C57BL/6小鼠提取的足趾垫匀浆液各0.5 mL混匀进行三维打印及交联,加入MSC专用培养基培养3 d,更换为汗腺专用培养基培养。根据水凝胶不同,将打印块分为1A4G组和3A8G组。汗腺专用培养基培养7 d,采用免疫荧光法检测2组打印块中细胞的上皮细胞表面标志物细胞角蛋白5(CK5)和CK14、汗腺细胞表面标志物CK18和钠钾ATP酶(NKA)、毛囊细胞表面标志物CK17和碱性磷酸酶(ALP)蛋白表达,实时荧光定量反转录PCR法检测2组打印块中细胞的CK5、CK14、CK18、NKA(检测ATP1a1转录本)、CK17、ALP mRNA表达(样本数为3)。对数据行独立样本t检验、Fisher确切概率法检验、析因设计方差分析及Bonferroni法。结果(1)与3A8G水凝胶比较,1A4G水凝胶室温下黏度稍低、流动性稍好。2种水凝胶冷凝后均呈凝胶状,在此基础上,交联后形状均匀规则,经三维打印且交联后为固态的纵横交错的圆柱块。1A4G水凝胶杨氏模量为(52±6)kPa,明显低于3A8G水凝胶的(218±5)kPa(t=40.470,P<0.01)。2种水凝胶孔隙结构相似,横断面均呈多孔网状结构;2种水凝胶的孔隙率相近(t=0.930,P>0.05)。(2)培养7 d,1A4G组和3A8G组打印块中活、死细胞分布相近(P>0.05),绝大部分为活细胞。培养1、3、5 d,1A4G组和3A8G组打印块及二维培养组培养液中吸光度值两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。与组内培养1 d比较,1A4G组、3A8G组打印块培养3、5 d培养液中吸光度值均明显升高(P<0.05或P<0.01),二维培养组细胞培养5 d培养液中吸光度值明显升高(P<0.01);与组内培养3 d比较,1A4G组、3A8G组打印块及二维培养组细胞培养5 d培养液中吸光度值均明显升高(P<0.01)。(3)汗腺专用培养基培养7 d,2组打印块中细胞均可见CK5、CK14、CK18、NKA、CK17、ALP蛋白表达。汗腺专用培养基培养7 d,2组打印块中细胞的CK5、CK14、CK18、NKA mRNA表达量相近(t=0.362、0.807、0.223、1.356,P>0.05);3A8G组打印块中细胞的CK17、ALP mRNA表达量分别为1.96±0.21、55.57±11.49,均明显高于1A4G组的1.05±0.42、2.01±0.27(t=3.333、8.074,P<0.05或P<0.01)。结论1A4G水凝胶和3A8G水凝胶三维培养的BMSC均有向汗腺细胞分化的趋势,但3A8G水凝胶三维培养的BMSC向毛囊细胞分化的趋势比1A4G水凝胶明显。提示相对高的生物三维打印类ECM硬度,不仅有利于BMSC向汗腺细胞分化,还有利于其向毛囊细胞分化。

关键词：间质干细胞硬度生物三维打印类细胞外基质三维微环境皮肤附属器

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体外构建工程化汗腺类器官的初步研究

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解放军医学杂志 2020年第4期45卷 384-390页

作者：陈润开付小兵孙晓艳天津医科大学研究生院天津300070 解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100853 解放军总医院第四医学中心组织修复与再生全军重点研究实验室北京100048

目的应用谱系重编程技术将表皮角质细胞转分化为汗腺样细胞,并在体外构建三维培养体系,诱导工程化的汗腺样细胞自组装为汗腺类器官,以实现汗腺功能性修复。方法采用CRISPR/dCas9系统上调内源性外胚层发育不全(EDA)基因在人永生化表皮角... 详细信息

目的应用谱系重编程技术将表皮角质细胞转分化为汗腺样细胞,并在体外构建三维培养体系,诱导工程化的汗腺样细胞自组装为汗腺类器官,以实现汗腺功能性修复。方法采用CRISPR/dCas9系统上调内源性外胚层发育不全(EDA)基因在人永生化表皮角质(HaCaT)细胞中的表达,筛选阳性克隆后进行诱导培养。将细胞分为HaCaT组(HaCaT细胞使用汗腺培养基培养)、HaCaT+Dox组(HaCaT细胞使用含5μg/ml Dox的汗腺培养基培养)、HaCaT-E组(HaCaT-E细胞使用汗腺培养基培养)、HaCaT-E+Dox组(HaCaT-E细胞使用含5μg/ml Dox的汗腺培养基培养),采用RT-PCR及Western blotting检测EDA基因在各组细胞中的表达水平,以验证质粒转染是否成功。另将细胞分为HaCaT-E组(汗腺培养基组)及HaCaT-E+Dox组(汗腺培养基+5μg/ml Dox组),利用免疫荧光染色鉴定汗腺表面标记物的表达水平,以验证HaCaT细胞是否成功重编程为汗腺样细胞。随后以Matrigel为主体支架模拟汗腺发育微环境,在体外诱导汗腺样细胞自组装形成汗腺类器官,并采用免疫荧光染色检测汗腺表面标记物的表达情况。将汗腺类器官移植至裸鼠烫伤创面后,采用碘-淀粉发汗实验及组织形态学方法检测工程化的汗腺类器官参与汗腺再生及皮肤创面修复的情况。结果CRISPR/dCas9慢病毒表达系统转染后,筛选获得HaCaT-E细胞。RT-PCR检测结果显示,与HaCaT组比较,HaCaT-E+Dox组细胞中EDA mRNA的表达水平上调(4.62±0.19)倍,差异有统计学意义(P<0.05),而HaCaT+Dox组及HaCaT-E组则未见明显上调,差异无统计学意义(P>0.05)。Western blotting检测结果显示,HaCaT组、HaCaT+Dox组、HaCaT-E组及HaCaT-E+Dox组的EDA蛋白表达趋势与RT-PCR检测结果基本一致。经含强力霉素的汗腺培养基诱导培养2~7 d,细胞形态逐渐变为长梭形,呈网络样生长,并表达汗腺表面标记物角蛋白18(CK18)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、水通道蛋白5(AQP5)。在含有Matrigel的三维培养体系中混合培养7 d后,细胞增殖、体积增大,形成具有囊腔的汗腺类器官,且表达汗腺表面标记物和功能性标记物CK18、α-SMA、AQP5。体内实验表明,移植组小鼠脚掌碘-淀粉发汗实验为阳性。组织免疫荧光染色结果进一步显示,绿色荧光蛋白(GFP)阳性细胞主要分布于表皮的基底层及亚基底层,且真皮深层及皮下组织内可见管腺状结构,同时表达GFP及汗腺细胞标记物CK18、α-SMA。结论采用CRISPR/dCas9系统上调内源性EDA基因可重编程表皮角质细胞为汗腺样细胞。以Matrigel为主体支架构建的三维培养环境可在体外诱导工程化的汗腺样细胞自组装并发育形成汗腺类器官。这些工程化的类器官不但具备汗腺原基的表型及结构特征,还能在体内促进汗腺再生,从而实现创面的功能性修复。

关键词：谱系重编程类器官汗腺再生创伤修复

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重症新型冠状病毒肺炎的免疫调理新策略

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中华急诊医学杂志 2022年第2期31卷 135-139页

作者：张卉董宁姚咏明中国人民解放军总医院医学创新研究部、第四医学中心创伤修复与组织再生研究中心北京100048 中国人民解放军总医院医学创新研究部转化医学研究中心北京100853

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是由2019年新发现的严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2, SARS-CoV-2)感染引起的急性传染性疾病。SARS-CoV-2传播速度快、范围广, 目前全球感染确诊病例数已超过2.... 详细信息

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)是由2019年新发现的严重急性呼吸综合征冠状病毒(severe acute respiratory syndrome-coronavirus-2, SARS-CoV-2)感染引起的急性传染性疾病。SARS-CoV-2传播速度快、范围广, 目前全球感染确诊病例数已超过2.5亿例, 死亡病例超过510余例, 成为威胁全人类健康的最严峻公共卫生事件。脓毒症最新的定义为宿主对感染反应失调而导致危及生命的器官功能障碍。重症COVID-19本质上可以理解为由SARS-CoV-2病毒感染引起的脓毒症。相较于细菌感染引起的脓毒症, 重症COVID-19脓毒症有其独特之处, 例如:患者外周血中性粒细胞异常增多、T淋巴细胞数目更少、炎症标志物水平更高等[1]。充分认识重症COVID-19免疫反应特征和有效调理途径对我国新冠肺炎防治工作具有重要临床意义。

关键词：细菌感染公共卫生事件器官功能障碍急性传染性疾病传播速度免疫反应肺炎脓毒症

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含人脂肪来源蛋白复合物的三维生物打印墨水的创面修复效应初探

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中华烧伤杂志 2021年第11期37卷 1011-1023页

作者：张超李曌宋薇姚斌恩和吉日嘎拉张孟德梁莉婷姜玉峰付小兵黄沙解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100048 解放军战略支援部队特色医学中心创面修复整形科北京100005

目的探讨人脂肪来源蛋白复合物(ADPC)对人皮肤成纤维细胞(HSF)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖和迁移能力的影响,以及含ADPC的三维生物打印墨水(Bioink)在裸鼠全层皮肤缺损创面中的修复效应。方法采用实验研究方法。收集解放军总医院2020... 详细信息

目的探讨人脂肪来源蛋白复合物(ADPC)对人皮肤成纤维细胞(HSF)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)增殖和迁移能力的影响,以及含ADPC的三维生物打印墨水(Bioink)在裸鼠全层皮肤缺损创面中的修复效应。方法采用实验研究方法。收集解放军总医院2020年10月—2021年3月收治的3例行腹部皮瓣转移修补术的女性慢性创面患者(年龄29~34岁)的废弃皮下脂肪组织和同期收治的3名行腹部抽脂术的健康女性(年龄24~36岁)的废弃抽脂术脂肪组织,分别制备正常ADPC(nADPC)及抽脂术ADPC(lADPC)。采用二辛丁酸法测定2种ADPC的蛋白浓度,计算2种ADPC的提取效率,样本数均为3。取对数生长期HSF和HUVEC进行后续实验。取2种细胞均按随机数字表法(分组方法下同)分为磷酸盐缓冲液(PBS)对照组、4μg/mL nADPC组、20μg/mL nADPC组、100μg/mL nADPC组和200μg/mL nADPC组,每组5孔。PBS对照组细胞采用PBS培养,余4组分别采用含相应终质量浓度的nADPC培养。常规培养24 h,采用细胞计数试剂盒8法检测细胞增殖活力。取HSF和HUVEC,分为PBS对照组、单纯nADPC组、单纯lADPC组、单纯肿瘤坏死因子α(TNF-α)组、TNF-α+nADPC组、TNF-α+lADPC组。PBS对照组与单纯TNF-α组细胞分别加入PBS,单纯nADPC组、单纯lADPC组、TNF-α+nADPC组及TNF-α+lADPC组中分别加入终质量浓度100μg/mL的nADPC或lADPC,单纯TNF-α组、TNF-α+nADPC组及TNF-α+lADPC组再加入终质量浓度20 ng/mL的TNF-α。进行细胞划痕试验后计算划痕后24 h细胞迁移率(样本数为3),同前检测培养24 h细胞增殖活力(样本数为5)。取明胶-海藻酸钠复合Bioink(Bioink AG),制备含100μg/mL lADPC的Bioink AG(lADPC-Bioink AG),观察二者在室温下及冷凝后的形态和三维生物打印且交联后的形态,采用流变仪检测流变性能时记录低温成胶时间(样本数为3)。取20只8~10周龄雌性BALB/c-NU裸鼠,建立背部全层皮肤缺损创面模型后,分为常规换药组、单纯lADPC组、单纯Bioink AG组和lADPC-Bioink AG组,每组5只。常规换药组裸鼠创面仅覆盖水胶体敷料和常规换药,其余3组裸鼠创面另予相应lADPC、Bioink AG、lADPC-Bioink AG处理。从治疗0 d起,行大体观察,计算治疗2、6、10 d的创面愈合率。治疗10 d,采用苏木精-伊红染色行创面组织病理学观察。对数据行独立样本t检验、单因素方差分析、重复测量方差分析、SNK-q检验及LSD-t检验。结果lADPC的蛋白浓度、提取效率分别为(1.306±0.011)mg/mL、(11.1±1.5)%,明显低于nADPC的(2.039±0.042)mg/mL、(22.2±2.0)%(t=23.83、6.38,P<0.05或P<0.01)。培养24 h,与PBS对照组比较,100μg/mL nADPC组和200μg/mL nADPC组HSF(q=6.943、6.375,P<0.01)和HUVEC(q=6.301、6.496,P<0.01)增殖活力均明显下降;与100μg/mL nADPC组比较,200μg/mL nADPC组HSF和HUVEC增殖活力无明显变化(P>0.05)。划痕后24 h,与PBS对照组比较,单纯nADPC组、单纯lADPC组、单纯TNF-α组HSF和HUVEC迁移率均明显降低(q=5.642、6.645、11.480,4.772、6.298、10.420,P<0.05或P<0.01);与单纯nADPC组比较,单纯lADPC组HSF和HUVEC迁移率无明显变化(P>0.05);与单纯TNF-α组比较,TNF-α+nADPC组、TNF-α+lADPC组HSF迁移率无明显变化(P>0.05),HUVEC迁移率均明显升高(q=8.585、7.253,P<0.01);与TNF-α+nADPC组比较,TNF-α+lADPC组HSF和HUVEC迁移率无明显变化(P>0.05)。培养24 h,与PBS对照组比较,单纯nADPC组、单纯lADPC组、单纯TNF-α组HSF和HUVEC增殖活力均明显降低(q=5.803、5.371、9.136,11.580、9.493、13.510,P<0.05或P<0.01);与单纯nADPC组比较,单纯lADPC组HSF和HUVEC增殖活力均无明显变化(P>0.05);与单纯TNF-α组比较,TNF-α+nADPC组、TNF-α+lADPC组HSF(q=14.990、1

关键词：再生医学组织工程多蛋白复合物三维生物打印墨水创面修复

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针刺治疗失血性休克的研究现状

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中国中西医结合急救杂志 2022年第6期29卷 742-745页

作者：王莉莉关玲胡森解放军总医院第六医学中心中医医学部针灸科北京100037 解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100853

失血性休克可归属于中医“厥”“脱”等的范畴。根据历史文献的记载及前期文献研究等结果表明,针刺“人中(水沟)”“足三里”“内关”“合谷”等穴位均能提高失血性休克患者和动物的平均动脉压(MAP),改善血流动力学指标和腹腔器官血流... 详细信息

失血性休克可归属于中医“厥”“脱”等的范畴。根据历史文献的记载及前期文献研究等结果表明,针刺“人中(水沟)”“足三里”“内关”“合谷”等穴位均能提高失血性休克患者和动物的平均动脉压(MAP),改善血流动力学指标和腹腔器官血流灌注及组织氧供,抑制白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子释放,降低血乳酸、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、丙氨酸转氨酶(ALT)、肌酐等水平,保护心、肝、肾、胃、小肠等腹腔器官功能,延长失血性休克动物生存时间。尤其适用于战场及突发事故现场,可以部分替代液体复苏治疗,为后续静脉液体复苏争取时间。本文通过系统查阅和复习针刺治疗失血性休克的临床文献及现代研究进展,分析针刺足三里穴治疗失血性休克的作用及其潜在机制,为进一步研究针刺的抗休克作用提供理论依据。

关键词：针刺穴位休克失血性

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从第一个用于创烧伤治疗的基因工程国家一类新药研发与转化应用看创烧伤治疗“中国方案”的创立

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中华烧伤与创面修复杂志 2022年第1期38卷 4-8页

作者：付小兵李校堃解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100853 解放军总医院第四医学中心全军创伤修复与组织再生重点实验室北京100048 温州医科大学药学院

创新与转化应用是近年来国内科学界反复讨论的重要话题。本文系统回顾生长因子研发和在我国创烧伤治疗中的应用过程及基于具有中国特色的创面治疗学科体系建设过程中形成创烧伤治疗“中国方案”的感悟和体会。希望这些弥足珍贵的历程能... 详细信息

创新与转化应用是近年来国内科学界反复讨论的重要话题。本文系统回顾生长因子研发和在我国创烧伤治疗中的应用过程及基于具有中国特色的创面治疗学科体系建设过程中形成创烧伤治疗“中国方案”的感悟和体会。希望这些弥足珍贵的历程能够对同行,特别是对青年一代具有一定的借鉴和启示作用。

关键词：创伤和损伤烧伤基因工程生长因子

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基于干细胞的组织工程修复材料促进体表慢性难愈合创面愈合的研究进展

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中华烧伤与创面修复杂志 2023年第3期39卷 290-295页

作者：彭雨孟浩李品学姜玉峰付小兵解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100048 南开大学医学院天津300071 解放军战略支援部队特色医学中心创面修复整形科北京100005

体表慢性难愈合创面的修复是一个复杂的医学问题,涉及创面愈合的各个阶段。近年来干细胞及组织工程为修复慢性难愈合创面带来了希望。干细胞具有良好的再生能力和旁分泌作用;多种组织工程策略有修复体表慢性难愈合创面的潜力,还可以提... 详细信息

体表慢性难愈合创面的修复是一个复杂的医学问题,涉及创面愈合的各个阶段。近年来干细胞及组织工程为修复慢性难愈合创面带来了希望。干细胞具有良好的再生能力和旁分泌作用;多种组织工程策略有修复体表慢性难愈合创面的潜力,还可以提高干细胞的递送效率。该文对慢性难愈合创面的病理特征、用于修复慢性难愈合创面的干细胞、基于干细胞的组织工程创面修复策略等进行综述。

关键词：干细胞组织工程再生医学慢性创面创面修复

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建设中国高水平创面修复科的建议与思考

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中华创伤杂志 2020年第10期36卷 876-879页

作者：黄跃生付小兵深圳市人民医院南方科技大学第一附属医院暨南大学第二临床医学院创面修复科创面修复研究所518020 解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心全军创伤修复与组织再生重点实验室北京100048

国家卫健委办公厅(2019)865号关于加强体表慢性难愈合创面诊疗管理工作的通知下发后,如何加快我国创面修复学科建设步伐,特别是在全国建设一批高水平创面修复科,是摆在我国有志于创面修复学科建设的医学工作者面前的重要而紧迫的任务。... 详细信息

国家卫健委办公厅(2019)865号关于加强体表慢性难愈合创面诊疗管理工作的通知下发后,如何加快我国创面修复学科建设步伐,特别是在全国建设一批高水平创面修复科,是摆在我国有志于创面修复学科建设的医学工作者面前的重要而紧迫的任务。笔者针对部门和医院重视、人才建设、支撑条件建设、学术技术发展、科室文化建设等五个要素,提出了对建设我国高水平创面修复科的建议,供全国正在筹备创面修复科的同道们参考。

关键词：压力性溃疡静脉曲张溃疡创面修复科

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基于组织工程新技术构建理想体外瘢痕模型的研究进展

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中华烧伤与创面修复杂志 2022年第10期38卷 983-988页

作者：朱冬振姚斌闫自强黄沙付小兵解放军总医院医学创新研究部创伤修复与组织再生研究中心北京100048 天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 解放军69213部队喀什844900

瘢痕的形成给患者造成巨大的经济负担和严重的心理阴影。尽管目前用于瘢痕治疗的手段趋于多样化,但是能够真正实现人体皮肤损伤后的“完美愈合”或是“无瘢痕愈合”的治疗方法相当匮乏。随着组织工程技术在医学研究中的广泛应用,诸如生... 详细信息

瘢痕的形成给患者造成巨大的经济负担和严重的心理阴影。尽管目前用于瘢痕治疗的手段趋于多样化,但是能够真正实现人体皮肤损伤后的“完美愈合”或是“无瘢痕愈合”的治疗方法相当匮乏。随着组织工程技术在医学研究中的广泛应用,诸如生物三维打印、类器官培养和器官芯片技术等新技术不断涌现,基于这些新技术构建的体外疾病模型也展现出比以往传统动物疾病模型更大的优势。该文介绍了类器官培养、生物三维打印、器官芯片技术等目前在皮肤组织工程中应用的热点技术,重点总结了构建理想的体外瘢痕模型需把握的3个关键要素,并结合该研究团队长期从事皮肤组织修复与再生研究的经验,对未来构建理想体外瘢痕模型进行展望。

关键词：瘢痕组织工程皮肤疾病模型

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自制毛囊再生乳膏对小鼠皮肤创面毛囊再生的影响

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解放军医学院学报 2021年第3期42卷 319-326页

作者：孙浩汤茂孙梦黎秦华马奎梅谨瑜赵安东付小兵解放军总医院医学创新研究部创伤修复和组织再生研究中心北京100853 解放军总医院第四医学中心全军创伤修复与组织再生重点实验室皮肤损伤修复与组织再生北京市重点实验室北京100048 天津医科大学天津300070 中国医学科学院严重创伤救治和组织修复与再生医学创新单元北京100048 解放军总医院第一医学中心组织再生与创面修复科北京100853

背景创面愈合时无毛囊等皮肤附属器再生是创面修复领域的难题。小分子化合物能够调控细胞增殖与分化,促使成熟体细胞再分化为具有增殖能力的前体细胞或其他细胞系,还能够靶向调控信号通路与代谢进程,是一种促进皮肤及附属器原位再生的... 详细信息

背景创面愈合时无毛囊等皮肤附属器再生是创面修复领域的难题。小分子化合物能够调控细胞增殖与分化,促使成熟体细胞再分化为具有增殖能力的前体细胞或其他细胞系,还能够靶向调控信号通路与代谢进程,是一种促进皮肤及附属器原位再生的安全有效的方法。目的本研究拟通过小分子化合物组合探索其促进创面毛囊再生的效果及机制。方法选取C57BL/6小鼠45只,雌性,体质量(20±5)g。以打孔器配合眼科剪制作小鼠背部双侧皮肤全层缺损创面动物模型,左侧创面为用药侧,右侧创面为对照侧。以负载CHIR-99021、Purmorphamine、Tofacitinib和SJ000291942四种小分子化合物的凡士林药膏(以下简称毛囊再生乳膏)连续涂抹小鼠背部皮肤全层缺损创面28 d,通过常规HE染色、Masson染色以及免疫组织化学染色分析创面愈合和毛囊再生情况。结果用药组与对照组小鼠背部创面愈合率无统计学差异,提示毛囊再生乳膏对创面愈合速度无显著影响。HE染色发现,毛囊再生乳膏处理创面14 d左右,用药组创面表皮形成毛囊上皮芽基细胞,真皮中出现毛乳头细胞。28 d可见用药组创面中大量毛囊样结构,免疫荧光染色证实其表达毛囊细胞特征性标志物CK5、CK15、CK17、Noggin,而对照组创面毛囊再生数量极少,用药组与对照组新生毛囊数量差异有统计学意义(17 vs 4,P<0.001)。Masson染色可见用药组与对照组创面胶原纤维密度及排列方式无明显区别,提示毛囊再生乳膏可诱导纤维瘢痕中毛囊再生。免疫组织化学染色显示用药侧创面新生的表皮细胞、毛囊上皮芽基细胞、新生毛乳头细胞中Wnt信号通路和Shh信号通路相关标志物β-catenin、Shh、Gli1显色明显,表明毛囊再生乳膏可能通过激活Wnt、Shh信号通路促进创面毛囊再生。结论本研究自制的毛囊再生乳膏能够通过调控毛囊生长发育过程中的Wnt信号通路和Shh信号通路促进创面愈合时毛囊再生,有望转化为创面治疗药物应用于临床。

关键词：小鼠皮肤创面小分子化合物CHIR-99021 小分子化合物Purmorphamine 小分子化合物Tofacitinib 小分子化合物SJ000291942 毛囊再生

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