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透明质酸刺激因子对增生性瘢痕成纤维细胞生长增殖的影响
第四军医大学学报1999年第20卷第11期
杨力 鲁开化 王强 艾玉峰
摘 要 目的:了解兔源性透明质酸刺激因子(hyaluronic acid stimulating factor,HASF)对人增生性瘢痕成纤维细胞生长增殖的影响.方法:将HASF作用于体外培养的增生性瘢痕成纤维细胞,测定3H-TdR参入量、MTT反应A值及上清液中透明质酸(HA)的含量.结果:1×10-3~1×10-2 g/L HASF可剂量依赖性地使细胞3H-TdR参入量及MTT反应A值降低,HA含量明显增加(P<0.01).结论:兔源性HASF在体外能促进人增生性瘢痕成纤维细胞合成HA,对其生长增殖有明显的抑制作用;这种抑制作用可能是通过HASF刺激细胞合成HA来实现的.
关键词:透明质酸刺激因子 成纤维细胞
0 引言
透明质酸(HA)是影响胎儿伤口无瘢痕愈合的重要因素[1,2].透明质酸刺激因子(hyaluronic acid stimulating factor,HASF)能促进兔深Ⅱ度烧伤创面愈合及含HASF的多种动物血清能促进正常人皮肤成纤维细胞产生HA[3,4].尚未见HASF对人成纤维细胞生物学行为影响的报道.我们从胎兔血清及羊水中提纯HASF,并作用于增生性瘢痕成纤维细胞,就HASF对其生长增殖及HA合成的影响进行了初步研究.
1 材料和方法
1.1 实验动物 新西兰兔,体质量3 kg左右,孕龄20 d~25 d,由本校实验动物中心提供.
1.2 主要实验仪器与试剂 3550型自动酶联仪(美国Beckman),Ls6500型液体闪烁计数器(美国Beckman),Sephadax g-25(中国科学院上海脑研究所),ConA-Sepharose(瑞典 Pharmacia),3H-TdR(上海核物理研究所),透明质酸放免测定盒(上海海军医学研究所).
1.3 细胞 标本取材于增生性瘢痕组织6例,病程6 mo~2 a.供者年龄17岁~38岁,男4例,女2例,供区均为颈胸部.采用组织块法进行瘢痕组织的原代培养.用100 mL/L小牛血清DMEM作为传代培养液.实验采用第4代~10代细胞.
1.4 HASF的提取[4] 孕兔20只,剖腹取羊水,分离胎兔血清,混匀过滤后经SephadexG-25层析,用0.02 mmol/L磷酸钠缓冲液作洗脱液,收集第1个蛋白峰.再经ConA-Sephrose亲和层析,当第1个蛋白峰流出后,用含0.1 mol/L α-D-甘露糖酐的同样缓冲液继续洗脱,收集第2个蛋白峰液体即得HASF溶液.比色法测得HASF溶液中蛋白质含量为0.63 g/L.
1.5 实验分组 设实验组(HASF分别1×10-4 g/L,1×10-3 g/L,1×10-2 g/L,0.1 g/L),对照组及空白对照组(不含细胞).
1.6 3H-TdR参入法 取96孔板,每孔中加入成纤维细胞5000个,置CO2孵箱静养6 h,弃上清.按实验分组加入条件培养液,24 h后,每孔加入3H-TdR 37 kBq/μL,继续培养12 h,弃上清,胰酶消化细胞成单层,收集细胞于玻璃纤维纸上,液闪测定仪测定细胞3H-TdR参入量.
1.7 MTT反应定量法 取96孔板,加入细胞5000个/孔,静置培养24 h后,每孔加入MTT 2×10-5 L(含MTT 5 g/L PBS);继续培养4 h后弃上清,加入DMSO溶液2×10-4 l,作用10 min,用自动酶联仪测定波长570 nm时的A值.
1.8 上清液中HA含量测定 取24孔板,每孔加入成纤维细胞2.5×104个,静养6 h,弃上清,加入条件培养液.7 d后,收集上清液.用放免法测HA含量.
2 结果
3H-TdR参入法和MTT反应定量法都表明,HASF对瘢痕成纤维细胞具有抑制生长增殖的作用(Tab1,2).在一定范围内,随HASF浓度升高,生长抑制作用增强,存在着剂量效应关系.HASF超过1×10-2 g/L浓度时,抑制效应不再随HASF浓度的增加而增加,具有饱和性.细胞培养上清液中HA含量测定结果表明,兔源性HASF也能刺激增生性瘢痕成纤维细胞合成HA.随着HASF浓度升高,HA含量也升高,具有明显的剂量依赖性(Tab3).当HASF浓度增至0.1 g/L时,尽管HA含量有所增加,但与1×10-2 g/L组相比,经统计学处理并不相关,说明HASF刺激细胞合成HA也具有饱和性.
表1 HASF对成纤维细胞3H-TdR参入值的影响
tab1 The influence of HASF on the 3H-TdR incorporation of the fibroblasts (cpm/1 000细胞)
| Group |
X±s |
| Control |
923.67± 93.05 |
| 1×10-4 g/L |
1021.00± 93.33 |
| 1×10-3 g/L |
1077.33±180.02 |
| 1×10-2 g/L |
670.00± 70.96b |
| 0.1 g/L |
672.33± 75.90b |
bP<0.01 vs control.
表2 HASF对成纤维细胞MTT反应A值的影响
tab2 The influence of HASF on the A value of the fibroblasts MTT reaction
| Group |
X±s |
| Control |
0.33±0.05 |
| 1×10-4 g/L |
0.29±0.03 |
| 1×10-3 g/L |
0.23±0.44a |
| 1×10-2 g/L |
0.19±0.06b |
| 0.1 g/L |
0.19±0.05b |
aP<0.05 vs control,bP<0.01 vs control.
表3 培养液中透明质酸(HA)含量的变化
tab3 The change of HA content in the culture (μg/L)
| Group |
X±s |
| Control |
193.03± 43.22 |
| 1×10-4 g/L |
495.41± 36.99b |
| 1×10-3 g/L |
622.88±108.34b |
| 1×10-2 g/L |
887.46± 81.22b |
| 0.1 g/L |
913.94± 74.74b |
bP<0.01 vs control.
3 讨论
HA是胚胎创伤无瘢痕愈合的重要因素之一,它能在伤口部位形成一个无瘢痕愈合的许可环境[5].目前认为HA是通过与细胞膜表面受体结合发挥作用的.HASF是胚胎伤口HA合成的主要影响者,其产生来源及机制不详,目前尚无其氨基酸序列报道,也没有该蛋白质的标准品.Decker等[4]已证实HASF是一种相对分子质量为150×103、耐热,对酸碱敏感的糖蛋白,有关研究多数是按Decker所介绍方法提取,并以其在体外刺激成纤维细胞产生HA的量来检测所提HASF的活性.我们所提纯的兔源性HASF在体外也能剂量依赖性地刺激人增生性瘢痕成纤维细胞产生HA,既往未见类似的文献报道.当HASF超过一定浓度时,HA合成具有饱和性,我们分析这是由于HASF与细胞以某种未知方式的结合达到饱和,细胞对HASF刺激其合成HA的反应也达到饱和所致.外源性HA能抑制成纤维细胞的生长增殖.本实验结果证实,HASF对成纤维细胞的生长增殖具有剂量依赖性及饱和性.我们认为,当HASF刺激细胞所产生HA与细胞表面HA受体结合未达到饱和时,随HA合成的增加,细胞生长抑制效应也增加;当HA与细胞HA受体结合达到饱和时,继续增加HASF刺激细胞所产生的HA因没有更多受体与之结合,因而就不能产生有效细胞反应.因此,HASF对增生性瘢痕成纤维细胞生长增殖的抑制作用可能是通过HASF刺激细胞合成HA来实现的.
作者简介:杨 力,男,1964-09-24生,陕西洋县人,汉族.1997年第四军医大学毕业,获硕士学位.主治医师、讲师,发表论文7篇.电话:(029)3375305作者单位:第四军医大学西京医院整形外科中心,陕西 西安710033
参考文献
1 Pepallma RL,Krummel TM,Durham LA et al.Characterization and guantitation of wound matrix in the fetal rabbit.Matrix,1989;9(5):224-230
2 Estes JM,Adzick NS,Harrison MR.Hyaluronste metabolism undergoes on ontogenic transition during fetal development: Implications for scar-free wound healing.J Pediatr Surg,1993;28(10):1227-1231
3 杨 勇,葛绳德.透明质酸刺激因子对深Ⅱ°烧伤创面瘢痕形成的影响.中华烧伤整形外科杂志,1995;11(50):339-342
4 Decker M,Chiu ES,Dollbaum C et al.Hyaluronic acid stimulation activity in sera from the boving fetus and from breast cancer patients.Cancer res,1989;49(5):3499-3505
5 Longacker MT,Harrison MR,Longer JC et al.Studies in fetal wound healing:Ⅱ.a fetal enviroment accelerates fibroblast migration in vitro.J pediatr Surg,1989;24(8):793-798
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