不同浓度胰岛素对毛乳头细胞的生物学作用的研究(2)
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1.6统计学处理:采用SPSS 10.0统计软件包进行统计分析。数据以均数±标准差表示,组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验,P<0.05有统计学意义。
2结果
2.1 毛乳头细胞的特征:从头皮中分离出的毛乳头细胞,培养7天后,贴壁的毛乳头细胞在毛乳头中呈放射状长出(图1)。
2.2 促毛乳头细胞增殖作用:不同浓度胰岛素刺激前后作用于毛乳头细胞,3天 后观察毛乳头细胞增殖情况。MTT 法测定结果显示,不同浓度胰岛素刺激组:1×10-8、1×10-7组 A490nm 值分别为 0.776±0.012、0.807±0.014,与对照组(0.705±0.019)及1×10-6mol/L 胰岛素刺激组(0.721±0.027)比较,1×10-8、1×10-7mol/L 浓度组 A490nm 值均高于对照组(P<0.01)。且1×10-7mol/L浓度组高于1×10-8mol/L组(P<0.05),(见表1)。
2.3毛乳头细胞凋亡测定:1×10-8、1×10-7组毛乳头细胞发生早期凋亡、晚期凋亡及坏死细胞较对照组(0.712±0.029)及1×10-6组均明显减少。1×10-8、1×10-7组凋亡率分别为(8.72±2.39)%、(5.33±1.78)%,均低于对照组(30.7±8.75)% 和1×10-6组(29.7±8.01)%,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.4 毛乳头细胞迁移测定:1×10-8、1×10-7组在 36、48h 迁移距离明显大于对照组和 1×10-6组(P<0.01)。1×10-7组大于1×10-8组(P<0.05)。见表2。
3讨论
众所周知,毛乳头是毛囊的重要组成部分,由毛球部包裹的一团间充质细胞组成,毛乳头细胞与上皮的相互作用决定着毛囊的形成、生长发育、毛发生长以及毛囊周期调控[2-4]。因此,对毛乳头细胞的研究在毛囊再生与发育研究中起着重要意义。目前,尽管学者们对毛乳头细胞在诱导毛囊形成中的作用及其维持功能等方面做了大量的研究,但在临床上并未获得理想的疗效[5-16]。
另外,近年来有报道发现胰岛素除了参与机体调节血糖外,并且还参与了各类组织修复细胞的代谢、免疫、分化、增殖、迁移、营养、存活、凋亡等多种生物学反应。本实验应用不同浓度胰岛素作用毛乳头细胞,观察研究了其生物学变化,以期为毛发再生与生长提供新方法。
人体空腹血浆胰岛素的正常参考范围为(1.8～35)×10-10mol/L。胰岛素水平明显高于正常即为高胰岛素血症,在严重胰岛素抵抗的情况下,患者血中的胰岛素水平可增高 100倍[17]。本研究选取相当于高胰岛素血症水平的10-8mol/L作为实验起始浓度,采用不同浓度的胰岛素:1×10-8、1×10-7、1×10-6mol/L作用毛乳头细胞后,测定各组毛乳头细胞增殖与迁移情况。结果表明,与对照组比较,1×10-8、1×10-7mol/L 胰岛素刺激组增殖与迁移能力明显增强,但1×10-6mol/L 组并无明显变化。由此可见,1×10-8～10-7mol/L 胰岛素能明显促进毛乳头细胞的增殖与迁移能力。主要机制可能为:胰岛素是通过结合毛乳头细胞上的特异受体而发挥作用,并且其受体的亲和力和受体结合位点数目随胰岛素浓度及其他因素变化而改变。如当胰岛素超过一定浓度时,其相应受体表达可能下调。这与Eckel等[18]研究不同浓度胰岛素对心肌细胞生物学效应机制可能存在相似性,其具体机制仍待于进一步探究。
本实验进一步研究探讨了胰岛素对毛乳头细胞的氧化保护作用,我们通过建立H2O2诱导体外细胞凋亡模型,利用 Annexin V/PI双染色法及流式细胞仪分别测定了不同胰岛素刺激浓度组对毛乳头细胞的抗凋亡情况。结果表明,1×10-8、1×10-7mol/L胰岛素组具有显著抗毛乳头细胞凋亡的作用。同时其细胞保护效应也可能与PI3-K/Alk通路有关。如已有学者报道胰岛素可激活PI3-K/Alk 通路,调节bcl-2蛋白表达,而bcl-2基因及蛋白上调为细胞逃避凋亡的重要机制之一[19-20]。
综上所述,本研究探讨了不同浓度胰岛素对毛乳头细胞的生物学研究,进一步显示了胰岛素的促毛乳头细胞的促增殖、迁移及抗凋亡的生物学效应,并于体外细胞培养模型中筛选出优化浓度组。这为今后更有效运用胰岛素治疗毛发再生,提供了初步的实验基础和理论依据。有关胰岛素促毛乳头细胞再生、生长的确切机制还有待于进一步深入探索研究。
[参考文献]
[1]伍津津,刘荣卿,叶庆佾,等.毛乳头细胞高效培养方法探索[J].中华皮肤科杂志,1997,30 (6) : 383-385.
[2]Wessells NK. Differentiation of ep idermis and ep idermal deriva-tives[J]. N Engl J Med,1967,277(1):21-33.
[3]Stenn K,S Cotsarelis G. Bioengineering the hair follicle: fringe benefits of stem cell technology[J]. Curr Op in Biotechnol, 2005, 16(5) : 493-497 ......
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