目的:探討血管緊張素Ⅱ及其Ⅰ型受體(AT1)拮抗劑洛沙坦(losartan)對(duì)增生性瘢痕成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的影響。方法:體外分離培養(yǎng)增生性瘢痕戍纖維細(xì)胞,在不同濃度的血管緊張素Ⅱ、losartan、PD123319作用下,觀察成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)情況,并繪制生長(zhǎng)曲線,采用MTT法和3H-TDR摻入釋放法分別檢測(cè)成纖維細(xì)胞增殖和DNA含量的情況。結(jié)果:血管緊張素Ⅱ在濃度為10-8Smol/L~10-5mol/L時(shí),成纖維細(xì)胞的細(xì)胞數(shù)量明顯增多,DNA含量增加(P<0.05);losartan能幾乎完全抑制AngⅡ的這種作用,PD123319對(duì)此作用幾乎沒(méi)有影響。結(jié)論:AngⅡ可促增生性瘢痕成纖維細(xì)胞的增殖,該作用主要通過(guò)AngⅡ的Ⅰ型受體介導(dǎo)完成,AT1的拮抗劑有望在增生性瘢痕防治中發(fā)揮重要作用。
[關(guān)鍵詞]血管緊張素Ⅱ;洛沙坦;細(xì)胞增殖;增生性瘢痕;成纖維細(xì)胞
[中圖分類號(hào)]Q343.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1008-6455(2007)03-0298-04
增生性瘢痕是以成纖維細(xì)胞過(guò)度增殖和膠原蛋白無(wú)序沉積為主要特征的結(jié)締組織疾病。其發(fā)病機(jī)制至今尚未徹底闡明。血管緊張素Ⅱ(an-giotensin Ⅱ,AngⅡ)作為腎素一血管緊張素系統(tǒng)中重要的因子,通過(guò)內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌等方式發(fā)揮其多種生物功能。其經(jīng)典作用是引起血管收縮和調(diào)節(jié)水鹽平衡。目前越來(lái)越多的研究結(jié)果認(rèn)為Ang Ⅱ作為一種生長(zhǎng)因子,是一種強(qiáng)烈的有絲分裂原,在促進(jìn)心肌間質(zhì)、腎臟間質(zhì)、肺間質(zhì)以及血管壁纖維化的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。本研究的目的在于觀察Ang Ⅱ及其Ⅰ型受體拮抗劑洛沙坦(losartan)對(duì)來(lái)源于人類增生性瘢痕成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖的影響,為探索增生性瘢痕的發(fā)生機(jī)制及防治方法提供資料。
1 材料和方法
1.1 主要試劑:Ang Ⅱ、Losartan、PD123319(美國(guó)Sigma);DMEM培養(yǎng)基(美國(guó)Hyclone);胎牛血清(美國(guó)Hyclone);3H-TDR(北京原子能研究所);四甲基偶氮唑藍(lán)(MTT,Serva分裝);醫(yī)用凈化工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備公司YJ-875型);CO2培養(yǎng)箱(美國(guó)SHEL-LAB1815TC型)。
1.2 取材標(biāo)準(zhǔn):①增生性瘢痕,瘢痕色澤紅,質(zhì)硬,高出皮膚表面,均為燒傷創(chuàng)面愈合已超過(guò)3個(gè)月,但瘢痕仍持續(xù)增生,瘢痕局部無(wú)感染和潰瘍,均未曾使用抗瘢痕藥物、彈力加壓、放療等方法治療;②病人無(wú)高血壓、肝硬化、肺纖維化、慢性腎炎、心肌梗塞等疾?。虎鄄∪藷o(wú)全身感染、腫瘤;④無(wú)結(jié)締組織疾病或可能影響結(jié)締組織代謝的疾病,未全身應(yīng)用皮質(zhì)類固醇等藥物治療;⑤瘢痕局部癥狀典型。
1.3 實(shí)驗(yàn)分組:實(shí)驗(yàn)分為四組:①對(duì)照組:20%新生小牛血清的DMEM培養(yǎng)液:②Ang Ⅱ組:培養(yǎng)液中加入Ang Ⅱ,濃度范圍10%-9mol/L~10-5mol/L;③Ang Ⅱ+losartan組:培養(yǎng)液中先加入lO-9mol/L~10-5mol/L的losartan預(yù)處理30min,再加入同濃度AngⅡ;④AngⅡ+PD123319組:培養(yǎng)液中先加入10-9mol/L~10-5mol/L的PD123319預(yù)處理30min,再加入同濃度AngⅡ。
1.4 成纖維細(xì)胞分離、培養(yǎng):采用組織塊法進(jìn)行原代培養(yǎng),將手術(shù)中切下的符合條件的增生性瘢痕在無(wú)菌條件下切除其表皮,在少量胎牛血清中將標(biāo)本切成1mm3左右的組織塊置于培養(yǎng)瓶中,在95%空氣、5%CO2、37℃、飽和濕度條件下培養(yǎng)6~8h,使組織塊牢固的粘附在瓶壁上,然后加入含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基適量,繼續(xù)培養(yǎng),3~4天換液1次,2~3周后,原代細(xì)胞生長(zhǎng)成單層,用0.25%胰蛋白酶消化后,按1:3的比例傳代培養(yǎng),此后每2~3天換液1次,每4~5天分種傳代1次,實(shí)驗(yàn)用第3~5代細(xì)胞。
1.5 繪制成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線:取成纖維細(xì)胞以5×104個(gè)/ml的密度接種于24孔細(xì)胞培養(yǎng)板,每孔含有0.5ml的培養(yǎng)液,待其鋪滿培養(yǎng)板80%時(shí),換成含0.5%小牛血清的DMEM培養(yǎng)液,再分別加入不同濃度的Ang Ⅱ、Ang Ⅱ+losartan,Ang Ⅱ+PD123319,每一濃度設(shè)三個(gè)復(fù)孔,并設(shè)立只加入培養(yǎng)基的對(duì)照組。培養(yǎng)24h后用0.25%的胰蛋白酶消化細(xì)胞,分別收集各孔細(xì)胞,用PBS洗滌后計(jì)數(shù)。
1.6 Ang Ⅱ和losartan對(duì)成纖維細(xì)胞增殖的影響:用MTT法測(cè)定成纖維細(xì)胞的增殖情況,取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞,細(xì)胞以5×104個(gè)/孔的密度接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板。每孔含150μl的培養(yǎng)液,待細(xì)胞貼壁后,換成含10%小牛血清的DMEM培養(yǎng)液,再分別加入不同濃度Ang Ⅱ、Ang Ⅱ+losartan、Ang Ⅱ+PD123319,每一濃度設(shè)三個(gè)復(fù)孔,并設(shè)立只加入DMEM培養(yǎng)基的對(duì)照組。細(xì)胞繼續(xù)孵育24h后,在已培養(yǎng)細(xì)胞的96孔板每孔中加入0.5%MTT 10μl,置于37℃4h后,棄上清,加入100tμl DMSO(二甲基亞砜)震蕩15min后,使形成的甲月贊(formazan)充分溶解。然后在酶標(biāo)儀上測(cè)測(cè)定波長(zhǎng)570nm處的吸光值。
1.7 3H~TDR摻入釋放法檢測(cè)成纖維細(xì)胞中DNA的含量:將細(xì)胞以5×104個(gè)/孔的密度接種于96孔細(xì)胞培養(yǎng)板。每孔含150μl的培養(yǎng)液,待細(xì)胞貼壁后,換成含無(wú)血清的培養(yǎng)液,再分別加入不同濃度Ang Ⅱ、Ang Ⅱ+losartan、Ang Ⅱ+PD123319,每一濃度設(shè)三個(gè)復(fù)孔,并設(shè)立只加入DMEM培養(yǎng)基的對(duì)照組。細(xì)胞繼續(xù)孵育24h后,培養(yǎng)結(jié)束后棄去培養(yǎng)基,加入胰蛋白酶消化約2mim棄胰蛋白酶加入D—Hank’s液洗滌細(xì)胞數(shù)次后,收集細(xì)胞于玻璃纖維濾紙上;再經(jīng)10%三氯醋酸和無(wú)水乙醇沉淀、固定后,置于70℃烘箱內(nèi)烘干;將濾膜放入有閃爍液的液閃杯中測(cè)量樣本的放射脈沖數(shù)(以dpm值表示)。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)4次,以SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析。數(shù)據(jù)以x±s表示,進(jìn)行t檢驗(yàn)、相關(guān)分析及多個(gè)實(shí)驗(yàn)組與同一對(duì)照組的比較的方差分析,P<0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)情況:當(dāng)Ang Ⅱ的濃度為10-8~10-5mol/L時(shí),成纖維細(xì)胞增殖明顯,且與對(duì)照組相比有顯著性差異(P<0.05)。而AngⅡ+losar-tan組中,成纖維細(xì)胞的增殖不受Ang Ⅱ的影響,與對(duì)照組相比也無(wú)顯著差異。而Ang Ⅱ+PD123319組與AngⅡ組結(jié)果相似,無(wú)顯著差異。
2.2 MTT法測(cè)成纖維細(xì)胞的增殖:MTT比色法A570nm吸光度值顯示:當(dāng)Ang Ⅱ的濃度為10-8~10-5mol/L時(shí),成纖維細(xì)胞增殖明顯,且與對(duì)照組相比有顯著性差異(P<0.05)。而Ang Ⅱ+losartan組中,成纖維細(xì)胞的增殖不受Ang Ⅱ的影響,與對(duì)照組相比也無(wú)顯著差異。Ang Ⅱ+PD123319組與Ang Ⅱ組結(jié)果相似,無(wú)顯著差異。見(jiàn)表1。
H3-TDR摻入釋放法檢測(cè)成纖維細(xì)胞中DNA的含量變化:以H3-TDR摻入dpm值代表細(xì)胞內(nèi)DNA含量。結(jié)果表明,AngⅡ在10-8~10-5mol/L濃度范圍內(nèi),成纖維細(xì)胞的DNA含量明顯增多,與對(duì)照組有顯著差異(P<0.05);而Ang Ⅱ+losartan組中,成纖維細(xì)胞的增殖不受Ang Ⅱ的影響,與對(duì)照組相比也無(wú)顯著差異。Ang Ⅱ+PD123319組與Ang Ⅱ組結(jié)果相似,與AngⅡ組無(wú)顯著差異。見(jiàn)表2。
3 討論
腎素一血管緊張素系統(tǒng)(RAS)是機(jī)體調(diào)節(jié)血管張力和水鈉代謝的內(nèi)分泌系統(tǒng)的組成部分,隨血液循環(huán)發(fā)揮作用。血管緊張素Ⅱ是RAS系統(tǒng)的主要活性成分。目前,以AngⅡ?yàn)橹饕蜃拥腞AS在一些組織器官的纖維化過(guò)程中的重要作用正逐漸引起越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。在纖維化過(guò)程中,局部組織的RAS激活,包括AngⅡ在內(nèi)的一些因子表達(dá)水平升高,提示局部RAS可能參與了組織器官纖維化和/或結(jié)構(gòu)重構(gòu)過(guò)程。這樣的器官包括肝臟、腎臟、心臟、肺和皮膚。ACE抑制劑、Ang Ⅱ受體拮抗劑和阻斷劑等可通過(guò)不同方式延緩和/或抑制器官纖維化的發(fā)生,進(jìn)一步說(shuō)明Ang Ⅱ有促器官纖維化的作用。Ang Ⅱ受體主要分為AT1、AT2兩種亞型,AT1受體是一種膜受體,它具有激素受體的所有特征。它介導(dǎo)血管緊張素Ⅱ受體的大部分生理功能。Sun等檢測(cè)到AT1在心肌纖維母細(xì)胞上的表達(dá),Bril-la等通過(guò)3H-TDR摻入釋放法和膠原酶活性分析法發(fā)現(xiàn),Ang Ⅱ在10-7mol/L時(shí)心肌纖維母細(xì)胞大量增殖,膠原合成增加。有學(xué)者在腎臟間質(zhì)、肺組織、肝組織中也檢測(cè)到了AT1受體,研究發(fā)現(xiàn)AngⅡ能促進(jìn)這些器官組織的纖維化。
增生性瘢痕是皮膚創(chuàng)面愈合后瘢痕持續(xù)增生的一種病理表現(xiàn),其機(jī)制目前還不清楚。近年來(lái)的研究表明,AngⅡ能促進(jìn)皮膚成纖維細(xì)胞的增殖和細(xì)胞外基質(zhì)的沉積,提示AngⅡ在人類瘢痕形成可能具有獨(dú)特的作用。劉宏偉等研究發(fā)現(xiàn),在瘢痕形成過(guò)程中血管緊張素轉(zhuǎn)化酶和血管緊張素Ⅱ表達(dá)增加,提示在瘢痕形成過(guò)程中皮膚局部RAS系統(tǒng)的激活,在瘢痕的形成和調(diào)控中發(fā)揮作用。
在本實(shí)驗(yàn)中,來(lái)源于人增生性瘢痕的成纖維細(xì)胞受到濃度高于10-8mol/L的Ang Ⅱ刺激時(shí)增殖明顯,且與AngⅡ的濃度呈正相關(guān)關(guān)系,濃度越高增殖越明顯。AngⅡ的Ⅰ型受體AT1的拮抗劑losartan能夠完全抑制該作用,而Ang Ⅱ的Ⅱ型受體拮抗劑PD123319對(duì)此作用沒(méi)有影響。
通過(guò)以上結(jié)果推測(cè),在增生性瘢痕發(fā)生過(guò)程中起關(guān)鍵作用的成纖維細(xì)胞,在AngⅡ的作用下,通過(guò)結(jié)合該細(xì)胞上的受體AT1,大量激活并增殖,而AT1的拮抗劑losartan通過(guò)阻斷AT1,減少成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖。腎素一血管緊張素系統(tǒng)可能參與了瘢痕的形成,對(duì)皮膚局部的RAS系統(tǒng)的研究可能在探索瘢痕增生的機(jī)制和皮膚創(chuàng)面及瘢痕治療方面開辟一個(gè)新的途徑。