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编号:10276587
TGFβ1mRNA在兔耳瘢痕中的表达及其意义
http://www.100md.com 《第四军医大学学报》 2000年第4期
     作者:刘建波 李荟元

    单位:刘建波(第四军医大学西京医院整形外科中心,陕西 西安 710033);李荟元(第四军医大学西京医院整形外科中心,陕西 西安 710033)

    关键词:原位杂交;TGFβ;增生性瘢痕

    第四军医大学学报000442 摘 要:目的 进一步探索建立兔耳增生性瘢痕动物模型的可能性. 方法 在初步建立免耳增生性瘢痕模型基础上,用组织原位杂交方法,对兔耳增生块组织进行了TGFβ1 mRNA检测. 结果 各组增生块组织TGFβ1 mRNA表达均较 正常皮肤增多,但以注射TGFβ组早期表达最显著,各组随着时间推移逐渐减弱. 结论 兔 耳增生块组织TGFβ1 mRNA表达增加,与人增生性瘢痕结果相似.

    中图号:R619.6 文献标识码:A
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    文章编号:1000-2790(2000)04-S0046-03

    The expression and significance of TGFβ1 mRNA in excessive dermal scar of rabbit ears

    LUI Jian-Bo, LI Hui-Yuan

    (Plastic Surgery Center, Xijing Hospital, Fourth Military Medical University, Xi' an 710033, China)

    Abstract: AIM To explore the possibility of establishing an a nimal model of hyp ertrophic scar in rabbit ears. METHODS TGFβ1 mRNA in exces sive dermal scar of r abbit ears was tested with in situ hybridization in the preliminary establis hm ent of hypertrophic scar in rabbit ears. RESULTS The expression of TGFβ1 mRNA in every group was higher than that in normal skin. The expression of TGFβ in th e g roup of TGFβ injection was the highest in the early stage. Expression in all groups decreased along with the time course. CONCLUSION The express ion of TGFβ1 mR NA has increas ed in excessive dermal scar of rabbit ears, which is similar to that of human hy pertrophic scars.
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    Keywords:in situ hybridization; TGFβ; cicatrix

    0 引言

    在人增生性瘢痕(HS)及瘢痕疙瘩(K)形成过程中,有多种细胞因子参与并发挥作用,其中TGFβ是最主要的细胞因子[1]. TGFβ1mRNA在人HS及K组 织中的高表达已得到证实[2],但由动物自身产生的HS及K模型仍未出现. 我们在探索利用兔耳创面建立增生瘢痕动物模型的研究中,在大体及病理切片上已初步证实兔耳可产生与人HS相似结构增生块的基础上[3],用原位杂交技术对兔耳增生块标本进行了TGFβ1mRNA检测,试图揭示TGFβ在兔耳增生块形成中的作用,进一步确定兔耳增生块与人HS的相似性.

    1 材料和方法
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    1.1 材料 ①主要试剂 TGFβ寡核苷酸探针(上海生工生物工程 公司合成)相对分子质量7639碱基数26序列5′>XGTG GAA ACC CAC AAC GAA ATC TATG<3′ 5′端按地高辛标记试剂盒(德国宝灵曼公司)操作说明用地高辛(Dig-11-dUTP)标记.②模型制作 18只大耳白兔,每侧耳廓腹侧面制作6 mm直径园形创面6个,其中4个深及软骨表面,2个同时将软骨去除,并分组处理如下:A(control)组全层皮肤缺损(36个)自然愈合;B (saline) 组全层皮肤缺损(36个)第30日修复区每处注射生理盐水0.025 mL;C (TGF)组全层皮肤缺损(36个)第30日修复区每处注射TGFβ 0.025 mL(0.2 g.L-1);D (IFN)组全层皮肤缺损(36个)第30日修复区每处注射IF N-γ 0.025 mL(40 000万u.L-1);E (No-Cartilage)组全层皮肤加耳软骨缺损(2 ×36个)自然愈合. 各组创面形成后30,40,50,60,80及100 d即药物注射后0,10,20, 30,50,70 d取材,石蜡包埋,半薄切片捞于APES预处理的玻片上,烤干备用.
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    1.2 方法 原位杂交主要流程:切片脱蜡至水→0.2 mol.L-1 盐酸酸化10 min →双蒸水冲洗10 min →5 mg.L-1蛋白酶K消化20 min→自来水冲洗10 min →950 mL.L- 1乙醇脱水8 min →切片干燥→加入标记杂交液100℃ 10 min →-20℃冷却10 min →封闭于湿盒中37℃过夜→2×SSC洗涤多次→1×SSC 37℃ 15 min →缓冲液洗10 min →羊血清封闭30 min →加地高辛抗体放置2 h→缓冲液洗涤多次→加NBT显色(置暗处)→观察明显蓝色颗粒出现后终止反应→脱水、透明、封片. 对照实验:① 阴性对照 标本用RNA酶预处理后进行杂交; ② 阳性对照 用已知TGFβ1阳性肝炎标本杂交; ③ 空白对照 用PBS取代探针进行杂交; ④ 正常对照 标本为正常兔耳皮肤组织.

    结果判定: 每张切片取10个高倍(×400)视野,记录每 个视野阳性细胞数目,平均每个视野阳性细胞数为0记作(-);0~5记作(±);5~20记作 (+);20~35记作();35~50记作();50以上记作().
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    2 结果

    对照实验阴性组及空白对照组均为阴性(-);正常对照为弱阳性(±)(Fig 1);阳性对照为强阳性(). 实验组各组标本中表皮细胞、血管内皮细胞、炎细胞及成纤维细胞均呈阳性表达. 其中成纤维细胞的表达稍弱. 增生块中心部位信号强于边缘部位,各组标本均以早期信号为明显,随着时间延长,阳性信号均逐渐减弱. 各组虽都有阳性信号表达. 但TGF注射组以注射后10 d信号表达最强,以后逐渐减弱(Fig 2~4). 兔耳腹侧创面愈合后除局部注射TGF 10 d, 20 d的标本有差异(P<0.05)外,与注射生理盐水 、IFN无明显差异(P>0.05);此外,与局部去软骨也无差异 (Tab 1),但全部研究组的增生块阳性 信号均较正常皮肤明显(P<0.05).

    图 1 正常皮肤对照TGFβ1mRNA表达弱阳性
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    Fig 1 Normal skin control, the expression of TGFβ1mRNA, weak positive ( ±) ×200

    图 2 TGFβ注射后10 d TGFβ1mRNA表达强阳性

    Fig 2 10 d after injection of TGFβ, the expression of TGFβ1mRNA, strong positive () ×400

, 百拇医药     图 3 TGFβ注射后20 d TGFβ1mRNA表达中阳性

    Fig 3 20 d after injection of TGFβ, the expression of TGFβ1mRNA, medium positive () ×200

    图 4 生理盐水注射后70 d TGFβ1mRNA表达阳性

    Fig 4 70 d after injection of saline, the expression of TGFβ1mRNA, p ositive (+) ×100
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    表 1 各实验组增生块中成纤维细胞TGFβ1mRNA表达

    Tab 1 The expression of TGFβ1mRNA in fibroblasts of excessive dermal s car in every groups t/d

    Control

    Saline

    TGF

    IFN

    No Cartilage

    0

    

, 百拇医药     

    

    

    

    10

    

    

    

    

    

    20

    +

    +

    
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    +

    +

    30

    +

    +

    +

    +

    +

    50

    +

    +

    +

    +

    +
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    70

    +

    +

    +

    +

    +

    3 讨论

    3.1 组织损伤与TGFβ的关系 TGFβ是一个重要的生 长因子家族,目前已鉴定出TGFβ1-5五种类型,已在多种正常细胞中测到TGFβ或其mRNA,包括血小板、巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、骨细胞及成纤维细胞等. 其中血小板的含量最为丰富,是其他正常细胞的10~100倍. 研究表明,TGFβ1和TGFβ2是强烈的促细 胞分裂剂,对多种细胞的分裂、繁殖和迁移起作用;而TGFβ3则对上述二者的作用有明显的拮抗性[4].
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    组织损伤后,组织细胞受到刺激可分泌无活性的前体TGFβ,这种无活性的TGFβ可被酶或者急性炎症反应的酸性微环境所激活. 活性TGFβ通过趋化作用吸引单核细胞和成纤维细胞使之向伤口处聚集,同时又可刺激巨噬细胞释放多种生长因子,其中也包括TGFβ自身. 另外机体几乎所有细胞均存有TGFβ受体,其本质是跨膜丝/苏氨酸激酶[5]. 对成纤维细胞来说,TGFβ与其受体结合后,使细胞内 调节蛋白丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化,从而激活细胞核内的I型前胶原基因5′端特异启动子来启动基因的表达,使I型胶原纤维合成增加并通过胶原酶选择性地破坏Ⅲ型胶原,使I/Ⅲ型胶原比例上升[6],从而增加组织的抗拉强度,促进伤口愈合. 本实验中各组创面愈合后,早期TGFβ1mRNA信号强于晚期,更强于正常皮肤处,与以往文献报道相同.

    3.2 TGFβ与瘢痕形成 胎儿皮肤损伤 后,一般呈无瘢痕愈合. 测定出其TGFβ1水平远远低于成人. 有人把TGFβ1放在缓释药盒中植入人胚胎 伤口中,可导致瘢痕形成. 在烧伤后增生性瘢痕中,TGFβ1含量及其mRNA表达显著增加,而在糖尿病患者伤口及其他慢性伤口中则较低. 外用TGFβ可促进此类伤口愈合[7]. 有实验证明地塞米松治疗瘢痕的机制是选择性提高TGFβ3对TGF β1的比率[8]. 烧伤后瘢痕增生病患者的血清中TGFβ1含量增高[9],创伤后 应用TGFβ1,TGFβ2中和抗体或应用TGFβ3也可显著减轻伤口瘢痕,说明TGFβ在损伤,炎症及纤维化之间起到一种连接作用,调控TGFβ3对TGFβ1,TGFβ2的相对水平对伤 口愈后结果至关重要. 有研究表明,不同种动物的正常皮肤中TGFβ的空间分布不同[10]. T GFβ1在人的皮肤内主要位于基底层的角朊细胞,深Ⅱ度烧伤创面的上皮化主要靠残存的皮肤附件中角朊细胞增殖扩散,愈合时间多在3~4 wk左右. 这一点也许可能从一个方面解释人的深Ⅱ度烧伤后瘢痕增生严重这一现象. 而至今很难建立增生性瘢痕动物模型的原因可能与以下几点因素有关. ①皮肤结构与人相似的动物应属猪. 研究发现,猪皮肤的角朊细胞和皮脂腺中均大量存在TGFβ3. ②猪以外其他常用实验动物均具有极松驰的皮下组织(肉膜层),创面形成后极易大幅度收缩,短时间内闭合创面,大大缩短炎症期及整个愈合过程. 然而,在动物皮下注射药物或埋置异物可形成皮下纤维瘤,虽然不能认同为增生性瘢痕,但其病理基础与增生性瘢痕类似,同属纤维化疾病. 我们实验中用兔耳制作创面,由于其腹侧皮肤与软骨膜间连接致密,基本上排除了创面收缩因素,创面上皮化要靠创缘上皮增殖爬行覆盖,延长了炎症及愈合期,增加了刺激产生TGFβ1的能力及放大效应的可能性. 实验结果也显示正常兔耳真皮组织有TGFβ1mRNA弱阳性表达,而且在各组增生块中均有高表达,但以注射外源性TGFβ组的早期最为明显. 与大体观察中,各组创面愈合后均有一定高度增生块出现,但以注射TGFβ组增生成度最明显一致. 说明TGFβ在增生块形成中起到了一定作用. 这一结果与以往文献报道人烧伤后增生性瘢痕组织TGFβ1mRNA表达较正常皮肤明显增加的结论相符,从另一个侧面证实我们在兔耳实验中,创面产生的增生块与人增生性瘢痕的相似性,对建立增生性瘢痕的动物模型有积极意义.
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    3.3 兔耳腹侧增生块形成的意义 兔耳腹侧创面愈合后可形成类似增生性 瘢痕的增生块,我们正着手对其进行各方面的检测,初步认为兔耳腹侧创面愈合过程及增生块形成与人创伤后愈合过程及形成的增生性瘢痕有多处相似性. 我们正按照动物模型的要求,试图确定此模型与人增生性瘢痕的相似性及可靠性,并验正其可重复性,一旦兔耳增生性瘢痕模型得以确认,将会给增生性瘢痕的发生、发展及其转归和防治等各方面的研究带来相当大的便利,使瘢痕的研究上一个新的台阶.

    作者简介:刘建波(1963-),男,(汉族),吉林省吉林市人. 博士生(导师李荟元),主治医师,发表论文9篇. Tel.(029)3375305

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    收稿日期:1999-12-24; 修回日期:2000-01-25, 百拇医药