白細(xì)胞介素-6在皮膚損傷修復(fù)中的作用及對(duì)炎癥因子表達(dá)水平的影響研究

[摘要]目的：探討白細(xì)胞介素-6（IL-6）在皮膚損傷修復(fù)中的作用及對(duì)炎癥因子表達(dá)水平的影響。方法：選擇2017年5月-2017年12月參與實(shí)驗(yàn)的SD大鼠30只作為對(duì)象，隨機(jī)取10只，設(shè)為常規(guī)對(duì)照組;剩余20只大鼠采用手術(shù)方式在脊柱兩側(cè)1cm部位作皮膚缺損損傷動(dòng)物模型，建模完畢后隨機(jī)將SD大鼠分為IL-6基因組（n=10）和模型對(duì)照組（n=10）。常規(guī)對(duì)照組與模型對(duì)照組常規(guī)飼養(yǎng)、飲水，IL-6基因組建模后腹腔注射IL-6基因轉(zhuǎn)移的高分泌IL-6 0.5ml，注射1次。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)、PCR方法完成三組大鼠白細(xì)胞介素-1α（IL-1α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、角質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)因子（KC）、單核細(xì)胞誘導(dǎo)蛋白1α（MIP-1α）及單核細(xì)胞誘導(dǎo)蛋白-2（MIP-2）水平及基因測(cè)定，比較三組損傷面積、炎癥因子水平、炎癥因子基因表達(dá)水平。結(jié)果：IL-6基因組干預(yù)后1d、3d、6d、10d及14d損傷面積縮小率大于模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。IL-6基因組干預(yù)后IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平，低于模型對(duì)照組但高于常規(guī)對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。模型對(duì)照組干預(yù)后IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平高于常規(guī)對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。IL-6基因組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 基因表達(dá)量，均低于模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：IL-6在大鼠皮膚缺損中能降低測(cè)定炎癥因子的產(chǎn)生，有助于促進(jìn)皮膚損傷的修復(fù)，縮小損傷面積，促進(jìn)大鼠恢復(fù)。

[關(guān)鍵詞]白細(xì)胞介素-6;皮膚損傷;損傷修復(fù);炎癥因子;SD大鼠

[中圖分類號(hào)]R622? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A? ? [文章編號(hào)]1008-6455（2021）07-0107-04

Effect of Interleukin-6 on the Expression of Inflammatory Factors in Skin Damage Repair

ZHANG Fei

（Department of Cosmetology and Orthopaedics，the First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410007，Hunan，China）

Abstract： Objective? To investigate the effect of interleukin-6 （IL-6） on the expression of inflammatory factors in skin injury repair. Methods? Thirty SD rats from May 2017 to December 2017 were selected as the subjects， and 10 rats were randomly selected as the conventional control group. The remaining 20 rats were surgically performed on the 1cm side of the spine. Animal models of skin defect injury were randomly divided into the IL-6 gene group （n=10） and the model control group （n=10） after modeling. The conventional control group and the model control group were routinely fed and drinking water. After the IL-6 gene group modeling， 0.5ml of high-secretion IL-6 gene of IL-6 gene transfer was intraperitoneally injected and injected once. Three groups of rats were treated with interleukin-1α （IL-1α）， interleukin-1β （IL-1β）， keratinocyte inducing factor （KC）， and monocyte-inducible protein 1a by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） and PCR. （MIP-1α） and monocyte-inducible protein-2 （MIP-2） levels and gene assays， comparing the three groups of lesion area， inflammatory factor levels， inflammatory factor gene expression levels. Results? The reduction rate of injury area in the IL-6 gene group were higher than those in model control group on 1d， 3d， 6d， 10d and 14d， and the differences were statistically significant（P<0.05）. The levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 after the IL-6 gene group were lower than those in the model control group， but higher than those in the conventional control group （P<0.05）. The levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 in the model control group after intervention were higher than those in the conventional control group （P<0.05）. The levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 were higher in the model control group than in the conventional control group（P<0.05）. The gene expression levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 in the IL-6 gene group were lower than those in the model control group （P<0.05）. Conclusion? IL-6 can reduce the production of inflammatory factors in rat skin defects， help to promote the repair of skin damage， reduce the damage area and promote the recovery of rats.

Key words： interleukin-6（IL-6）; skin damage; amage repair; inflammatory factors; SD rats

皮膚是指身體表面包裹在肌肉外面的組織，屬于人體最大的器官，主要承擔(dān)保護(hù)身體、排汗、感覺冷熱及壓力等功能[1]。皮膚覆蓋全身，能避免皮膚受到物理性、化學(xué)性、機(jī)械性或病原微生物的侵襲，但是當(dāng)皮膚受到外界損傷或疾病等因素作用后，將會(huì)引起皮膚發(fā)生不同程度缺損，嚴(yán)重者將威脅患者生命[2]。臨床研究表明[3]：細(xì)胞因子在各種炎癥反應(yīng)、損傷修復(fù)及細(xì)胞突變中發(fā)揮了重要的作用，而炎癥因子在皮膚損傷早期即出現(xiàn)，能通過自身量變抑制炎癥反應(yīng)，增加毛細(xì)血管壁通透性，從而誘導(dǎo)炎性細(xì)胞向損傷區(qū)域浸潤，有助于調(diào)節(jié)炎癥細(xì)胞分泌及相關(guān)細(xì)胞因子，有助于促進(jìn)損傷修復(fù)[4]。白細(xì)胞介素-6（IL-6）是一種白細(xì)胞介素的細(xì)胞因子，可由T細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及B細(xì)胞等分泌產(chǎn)生，能作用于干細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、活化的B細(xì)胞中，在感染或外傷引起的急性炎癥反應(yīng)中發(fā)揮了重要的作用[5-6]。臨床研究表明[7]：IL-6能誘導(dǎo)白細(xì)胞聚集而造成纖維化，且牛皮癬、硬皮病中均表現(xiàn)為IL-6增加。但是，IL-6在皮膚損傷修復(fù)過程中的作用及對(duì)炎癥因子的影響研究較少。因此，本文采用隨機(jī)對(duì)照方法進(jìn)行研究，探討IL-6在皮膚損傷修復(fù)過程中對(duì)白細(xì)胞介素-1α（IL-1α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、角質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)因子（KC）、單核細(xì)胞誘導(dǎo)蛋白-1α（MIP-1α）及單核細(xì)胞誘導(dǎo)蛋白-2（MIP-2）等炎癥因子表達(dá)水平的影響，報(bào)道如下。

1? 資料和方法

1.1 臨床資料：選擇2017年5月-2017年12月參與實(shí)驗(yàn)的SD大鼠30只作為研究對(duì)象，隨機(jī)取10只，設(shè)為常規(guī)對(duì)照組;剩余20只大鼠建立皮膚缺損損傷動(dòng)物模型，建模完畢后隨機(jī)將SD大鼠分為IL-6基因組（n=10）和模型對(duì)照組（n=10）。入組大鼠檢疫合格，雌雄不限，體質(zhì)量205～426g，平均（315.77±15.71）g。動(dòng)物合格證號(hào)：SCXK-（吉）2007-0003，所選動(dòng)物均由醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供SD大鼠常規(guī)飼養(yǎng)，自由攝食、飲水，光照12h，建模前12h禁食。

1.2 儀器與試劑：實(shí)驗(yàn)所需儀器與設(shè)備見表1。

1.3 方法

1.3.1 動(dòng)物模型建立：取20只SD大鼠，腹腔內(nèi)注射Nembutal（5μg/g）進(jìn)行麻醉，剃除背部毛發(fā)，待麻醉生效后進(jìn)行常規(guī)消毒、鋪巾，采用直徑為4.0mm的圓形無菌手術(shù)刀在背部切除皮膚，在脊柱兩側(cè)1.0cm部位作直徑為4.0mm的皮膚缺損損傷模型，建模時(shí)避免損傷肌肉、血管及神經(jīng)。損傷形成后不包扎、不給予藥物干預(yù)，在無菌實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行單籠飼養(yǎng)，常規(guī)給予消毒食物與飲水[8-9]。

1.3.2 分組：常規(guī)對(duì)照組SD大鼠僅提出背部毛發(fā)，不做其余處理。隨機(jī)選取構(gòu)建模型的SD大鼠作為模型對(duì)照組。常規(guī)對(duì)照組與模型對(duì)照組常規(guī)飼養(yǎng)、飲水。IL-6基因組：建模后腹腔注射IL-6基因轉(zhuǎn)移的高分泌IL-6。取購置的大鼠成纖維細(xì)胞株進(jìn)行大量擴(kuò)增，從大鼠尾腱中完成膠原的提取，向?qū)?shù)生長的大鼠成纖維細(xì)胞株加入IL-6基因轉(zhuǎn)移的高分泌IL-6后放置在含有20.0%小牛血清的DMEM中等體積與膠原混合，控制細(xì)胞最終濃度為2×107個(gè)/毫升;IL-6基因組大鼠中每只體內(nèi)注射IL-6基因轉(zhuǎn)移的高分泌IL-6 0.5ml，注射1次，注射完畢后進(jìn)行常規(guī)飼養(yǎng)[10]。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 損傷面積縮小率：三組大鼠干預(yù)后1d、3d、6d、10d及14d對(duì)三組大鼠損傷部位進(jìn)行拍照，測(cè)量損傷面積。損傷面積縮小率=（干預(yù)前損傷面積-干預(yù)后損傷面積）/干預(yù)前損傷面積[11]。

1.4.2 炎癥因子水平：各組SD大鼠干預(yù)前、干預(yù)后取頸動(dòng)脈血3ml，25min離心，離心力1 194g，血清分離后采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)完成白細(xì)胞介素-1α（IL-1α）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、角質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)因子（KC）、單核細(xì)胞誘導(dǎo)蛋白-1α（MIP-1α）及單核細(xì)胞誘導(dǎo)蛋白-2（MIP-2）水平測(cè)定[12-13]。

1.4.3 炎癥因子基因表達(dá)水平：三組SD大鼠修復(fù)后14d以斷頸方式處死，利用直徑為8.0mm的圓形取材刀完成組織的提取，經(jīng)PBS沖洗后加入500μl trizol吹打，使得組織充分溶解，加入500μl trizol充分混合、均勻。將上述溶液放入體溫5min下使得蛋白體充分解體，加入0.2ml氯仿，劇烈震蕩15s，常溫下放置2～3min，15min離心，速度12 000rpm，獲得三層液體（上層為水相、中間層與下層為有機(jī)相）[14]。取RNA沉淀，轉(zhuǎn)移到新的EP管中，加入0.5ml異丙醇，充分混合后放置在-20℃冰箱中，10min離心，速度為12 000rpm，可見凝膠狀沉淀（即為RNA）。充分洗滌RNA，并加入250μl DEPC與750μl乙醇，利用乙醇完成沉淀的沖洗，5min離心，速度為7 400rpm，取沉淀放入工作臺(tái)上進(jìn)行20min干燥。利用紫外分光度儀檢測(cè)RNA濃度并完成RNA提純（以Rnase作為空白對(duì)照），在A260下測(cè)定吸光度值。采用Dnase酶處理RNA，處理完畢后放入冰箱中，備用[15]。PCR反應(yīng)檢測(cè)IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達(dá)量，不同引物見表2。PCR反應(yīng)條件設(shè)定：30℃，10min;42℃，30min;99℃，5min;5℃，5min，連續(xù)進(jìn)行35個(gè)循環(huán)，最后72℃下完成10min延長。選擇獲得的擴(kuò)增產(chǎn)物，放入1.5%瓊脂凝膠進(jìn)行電泳，完畢后采用UVP凝膠圖像完成灰度值的測(cè)定，β-actin為內(nèi)對(duì)照[16-17]。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS 18.0軟件處理，計(jì)數(shù)資料行χ2檢驗(yàn)，采用例（%）表示，計(jì)量資料行t檢驗(yàn)，采用（x?±s）表示，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2? 結(jié)果

2.1 三組損傷面積縮小率比較：IL-6基因組干預(yù)后1d、3d、6d、10d及14d損傷面積縮小率均大于模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.2 三組炎癥因子水平比較：干預(yù)前，模型對(duì)照組與IL-6基因組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;干預(yù)前后，常規(guī)對(duì)照組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平低于IL-6基因組及模型對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;干預(yù)后模型對(duì)照組高于IL-6基因組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

2.3 三組炎癥因子基因表達(dá)：IL-6基因組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達(dá)量，均低于模型對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;IL-6基因組與模型對(duì)照組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達(dá)量，均高于常規(guī)對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

3? 討論

皮膚損傷的修復(fù)是一個(gè)多因素過程，一般需要經(jīng)歷清創(chuàng)、皮下組織增生及皮膚的重新覆蓋三個(gè)過程[18]。當(dāng)機(jī)體皮膚損傷后通過清創(chuàng)后能協(xié)調(diào)各種炎癥因子，有助于各種炎癥因子在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入相應(yīng)的區(qū)域，有助于清除損傷區(qū)域內(nèi)的壞死組織、異物等[19]。同時(shí)，清創(chuàng)過程中有助于各種細(xì)胞因子的增殖，能誘導(dǎo)纖維母細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及其他細(xì)胞的增生及分裂，利于缺損組織的修復(fù)。此外，在此基礎(chǔ)上將會(huì)形成浸潤及增生的表皮細(xì)胞，并覆蓋相應(yīng)的表面，實(shí)現(xiàn)缺損皮膚的修復(fù)[20]。

IL-6屬于是一種具有多種生物學(xué)功能的細(xì)胞因子，能分泌于多種正常皮膚細(xì)胞中，包括：上皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞、表皮細(xì)胞等。且IL-6可通過誘導(dǎo)急性期蛋白的產(chǎn)生，能與相應(yīng)的受體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，完成其他相關(guān)因子的調(diào)節(jié)[21]。隨著研究的深入，目前IL-6在骨骼肌損傷、急性肝損傷、軟組織損傷、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損等領(lǐng)域均有報(bào)道，但目前其在皮膚損傷修復(fù)中研究較少[14，22]。在本研究中，IL-6基因組干預(yù)后1d、3d、6d、10d及14d損傷面積縮小率均大于模型對(duì)照組，說明IL-6能縮小皮膚缺損面積，利于缺損部位愈合。這與之前的研究報(bào)道一致。臨床研究表明[23]：IL-6在皮膚缺損中能通過gp130蛋白進(jìn)行傳遞，能影響其他炎癥因子的產(chǎn)生，表現(xiàn)為各種生理與病理狀態(tài)下機(jī)體組織器官形態(tài)及功能的變化。本研究中，IL-6基因組干預(yù)后炎癥因子IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平，高于模型對(duì)照組與常規(guī)對(duì)照組;模型對(duì)照組干預(yù)后炎癥因子IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平，高于常規(guī)對(duì)照組，說明IL-6在皮膚缺損中有助于降低其他炎癥因子水平，有助于抑制機(jī)體內(nèi)的瀑布聯(lián)級(jí)反應(yīng)，能從根本上控制缺損的進(jìn)一步加重。臨床研究表明[24]：機(jī)體內(nèi)的各種生物因子之間存在緊密的聯(lián)系，且能相互作用、相互制約，從而處于動(dòng)態(tài)平臺(tái)狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體內(nèi)IL-6缺失后，炎癥因子平衡將會(huì)打破，造成其他炎癥因子水平發(fā)生明顯的變化。本研究中，IL-6基因組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達(dá)量，均低于模型對(duì)照組，說明大鼠皮膚缺損中補(bǔ)充IL-6能降低其他炎癥因子的產(chǎn)生，有助于缺損部位愈合。由于每一種生物因子功能相對(duì)較多，同種因子可能具有不同的功能，并且不同的因子均能完成共同蛋白質(zhì)信息的傳遞，從而顯示相同的功能[25]。從本研究結(jié)果看出：大鼠皮膚缺損后常伴有IL-6因子的降低，補(bǔ)充IL-6能影響其他炎癥因子產(chǎn)生，利于大鼠缺損部位的修復(fù)。

綜上所述，IL-6在大鼠皮膚缺損中能降低炎癥因子的產(chǎn)生，有助于促進(jìn)皮膚損傷的修復(fù)，縮小損傷面積，促進(jìn)大鼠恢復(fù)。

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[收稿日期]2021-01-19

本文引用格式：張斐.白細(xì)胞介素-6在皮膚損傷修復(fù)中的作用及對(duì)炎癥因子表達(dá)水平的影響研究[J].中國美容醫(yī)學(xué)，2021，30（7）：107-110.