关键词:
组织工程皮肤
种子细胞
人胚胎干细胞
成纤维细胞
摘要:
皮肤对维持人体内环境稳定以及保护人体免受外部环境干扰具有重要的作用。然而,创伤、溃疡等引起的皮肤缺损,会给患者的生活造成影响。目前,临床上的治疗,一般使用皮肤移植,但是该方法需要开辟第二术区、给患者带来额外的痛苦,并且无法适用于大面积皮肤缺损的治疗。组织工程皮肤(Tissue-engineered skin, TES)的发展为皮肤缺损的治疗带来了希望,在TES的研究中,种子细胞的来源是关键的问题之一。本文重点研究了将人胚胎干细胞(Human embryonic stem cells, hESCs)定向诱导为成纤维细胞,并以此为种子细胞构建TES。本研究首先检测了hESCs的增殖能力、全能性及其未分化状态,并通过将hESCs注射到裸鼠皮下,8周左右观察到有畸胎瘤的形成;将hESCs悬浮培养获得的拟胚体(Embryoid bodies, EBs)再贴壁培养,可以观察到有肌样、上皮样以及纤维样的细胞,证明了hESCs的体内外分化的能力。进一步使hESCs自主分化,刮取细胞克隆周围纤维状的细胞,经过多次传代培养后,获得来源于人胚胎干细胞的类间充质干细胞(Human embryonic stem cells derived mesenchymal stem cells, hE-MSCs),流式细胞术和三系分化检测结果证实了hE-MSCs具有间充质干细胞的特征。然后通过添加结缔组织生长因子(Connective tissue growth factor, CTGF)将hE-MSCs诱导为类成纤维细胞(Human embryonic stem cells derived fibroblasts, h-Fbs),实时定量PCR (Quantitative real-time PCR, qPCR)和ELISA方法分别检测诱导后细胞中成纤维细胞相关因子的基因和蛋白的表达情况,结果表明h-Fbs具有成纤维细胞的基本特征。最后,将h-Fbs复合到鼠尾胶原中构建TES,以裸鼠为实验模型,在其背部进行皮肤缺损修复实验,结果表明,20 d左右时,皮肤缺损修复即可完成,并且修复效果与以人皮肤成纤维细胞(Human skin fibroblasts, HSF)为种子细胞所构建的TES之间没有显著差别。综上所述,本研究首先将1hESCs自主分化为hE-MSCs;然后添加CTGF,将hE-MSCs成功诱导成为h-Fbs;最后以h-Fbs为种子细胞构建TES,并在皮肤缺损修复实验中取得了良好的修复效果。