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研究背景 创伤的修复是人体在生长过程中遗传特性所决定的特有机能。创面的愈合是一个复杂的生理过程,在分子水平调节的研究很少。目前认为多种生长因子及其受体的调节对创面的愈合起主要作用。过去人们认为某些创面之所以长期不愈主要是因为缺乏生长因子所致,而现在发现创面的经久不愈,也与某些金属蛋白酶类的异常激活有关。金属蛋白酶类不仅溶解细胞外基质,降低生长因子活性,而且也影响生长因子与细胞、细胞与细胞间的相互作用,从而阻碍修复。在创面的愈合过程中,生长因子与基质金属蛋白酶的相互调节是保证创面微环境的稳定、促进创面愈合的主要因素。其确切机制日益受到关注。慢性感染性溃疡创面的治疗至今仍是困扰临床的一大难题,特别是在湿热环境下,大批伤员同时出现,最易造成创面感染。感染创面在处理不当情况下,较易成为难愈性创面,因此慢性创面治疗措施的研究成为一项重要课题。近年来,各种生长因子(growth factor GF)研究的兴起给解决这一难题带来曙光,但GF真正应用于临床仍有许多复杂工作要做。近年来发现,在慢性感染创面中,基质MMP-9(matrix matalloproteinase 9 MMP-9)水平大大高于急性伤口,而GF水平却明显低下。国内学者认为在慢性创面中各种修复细胞处于一种休眠状态,当外源性GF应用到创面后,创面失活的修复细胞复活(如单核巨噬细胞等),MMP水平也随之下降,加速了组织修复。MMP-9在创面中降解细胞外基质(extracellular matrix ECM)并受GF调控已为人们所熟知,但慢性创面中为什么在MMP-9水平高的情况下GF水平却低下?创面修复细胞在外源性应用GF后为什么会复活?其确切机制尚不清楚。本实验分别从蛋白质和分子水平对创面愈合过程中的MMP-9和TGF-β(transformation growth factor β TGF-β)的变化进行研究,为临床预防和治疗慢性难愈性创面提供理论依据。 [目的] 本实验通过研究湿热环境下战伤创面愈合过程中基质MMP-9及TGF一p在创面愈合过程中的表达变化,探讨它们在创面愈合过程中所起的作用以及两者之间的相互关系,为临床预防和治疗湿热环境下战伤创面提供理论依据。【方法】 成年SD大鼠36只,分为常温常湿组和高温高湿组,建立湿热环境下大鼠战伤动物模型。 成年SD大鼠48只,在湿热环境下,炸伤后分为正常对照组和治疗组。收集创面渗液和创面组织,应用明胶酶谱法、ELISA法、原位杂交法研究湿热环境下大鼠战伤创面渗液中MMP一9、TGF一p水平的变化和创面组织中MMP一gm丑NA和TGF一plnRNA的表达。 【结果】 (l)伤后21天,高温高湿组大鼠创面没有愈合,而常温常湿组有9只大鼠创面愈合;伤后28天高温高湿组有6只大鼠创面愈合,常温常湿组大鼠创面有13只愈合。伤后28天两组愈合率比较,差异有统计学意义(p=0 .044)。 (2)采用明胶酶谱法和ELISA法测定创面渗液中MMP一9和TGF一p的蛋白含量。结果显示,对照组:创面渗液中MMP一9水平升高,以伤后48小时升高最为显著,高峰期持续至伤后第5天,以后逐渐下降,第14天,再次上升至第28天,上升幅度超过第一次高峰值;TGF一p以伤后24小时一48小时升高最为显著,以后逐渐下降,在第7天再次出现一高峰期,然后再次呈现下降趋势,28天最低。治疗组:MMP一9和TGF一p出现的峰值时间与对照组一致,但MMP一9的水平较对照组降低,尤其是伤后14天以后,MMP一9水平下降,与对照组相比,有显著性差异;TGF一p在伤后14天水平上升,与对照组相比,有显著性差异。 (3)原位杂交显示:创伤后4h可见组织内有MMP一glnRNA的表达,但信号较弱,于伤后48h表达量达到高峰,MMP一gmRNA的表达即可在真皮层,也可在皮下组织内。TGF一pmRNA的表达位于皮肤的基底层,也可见于组织内的血管壁,肌肉组织间、脂肪组织弱表达。对照组:伤后24小时和48小时,创面MMP一gmRNA的表达量明显增强,达到高峰。创伤后期,表达量再次增加,其强度超过创伤后的高峰值。TGF一pmRNA的表达在伤后24小时表达显著增高,呈强信号的染色。在伤后28天降 3为最低,仅达高峰值的1/3。治疗组:伤后早期,TGF一pmRNA没有明显变化,伤后7d,TGF一pmRNA的表达量增加,随着时间的延长,表达量增加的幅度更大。伤后早期,MMP一gmRNA表达降低不明显,随着时间的延长,尤其是在创伤后的21天和28天,MMP一gmRNA的表达显著减少。【结论】(l)与常温常湿环境相比,炸伤创面在高温高湿环境下的愈合能力明显下降,感染机率增加。(2)创面渗液和组织中,创伤早期MMP一9和TGF一p水平均升高。随着创伤后时间的延长,MMP一9和TGF一p出现分离现象,即MMP一9上升,TGF一p下降,促使过度的基质降解,造成创面的愈合困难。 (3) TIMP的局部使用,有助于纠正过高MMP一9,减少了创面的基质过度的分解和促进TGF一p水平的上调,加速创面的愈合。