放射损伤的难愈创面与成纤维细胞关系的研究进展
【摘要】 随着放射性核素和核技术的普遍应用,放射损伤惹起的难愈创面时有发作。本文着重讨论了作为创面愈合的主要修复细胞--成纤维细胞在放射损伤惹起的难愈创面中的功用改动的研讨停顿。
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【关键词】 放射损伤;难愈创面;成纤维细胞
随着放射性核素的发现和核技术在消费、医疗等方面的普遍应用,由放射线惹起的各种疾病也成为现代病的一种,其中皮肤作为人体最大的暴露器官,成为最容易遭到其损害的靶标之一。惹起皮肤放射性损伤的缘由主要以下几种:一种是医源性的,大多数患者是因体内或体表恶性肿瘤承受放射治疗,如应用深层X线、60Co或加速器映照惹起了皮肤损伤,也有因良性病变行浅层X线或32P贴敷治疗惹起皮肤损伤的[1];一种是属于不测事故性质的核事故和放射事故,核事故是指大型核设备(如核燃料消费厂、核反响堆、核电厂等)发作的不测事情,可能形成场内人员遭到放射损伤和放射性污染,严重时,放射性物质走漏到场外,污染四周环境,对公众形成危害。放射事故是指放射源或放射性同位素丧失、被盗或射线失控,招致工作人员或公众遭到异常映照;再者就是现代化战争中运用新型核武器招致的放射损伤等,由于核武器开展的多样化,其爆炸时对人体产生的放射危害可惹起极端复杂的伤情变化。
一次性大剂量受放射线映照或较短时间内屡次映照后,均可惹起皮肤放射性损伤,轻者呈现红斑、肿胀、部分麻痛感,重者多有溃疡构成,急性溃疡可拖延难愈,慢性溃疡更是经久不愈。放射线对皮肤的损伤水平主要取决于辐射的强度、剂量、映照时间以及射线的性质。研讨标明大鼠全身映照γ射线1~8 Gy 8个剂量,皮肤全层圆形创面愈合延缓水平随映照剂量加大而加重。兼并1~2 Gy 全身映照对创面愈合根本没有影响;3 Gy 有些影响,但不明显;4~6 Gy 量效差别显著;7 Gy、8 Gy 未待创面愈合动物已死亡[2]。同样剂量,软射线(X线、α线、β线)比硬射线(γ线、中子)惹起的皮肤损伤要重,由于硬射线的穿透性强,皮肤吸收相对的少[1]。
放射损伤所致的创面愈合是一个复杂的生物学过程,是由多种炎细胞、修复细胞、细胞外基质、生长因子等多个环节互相协同完成的。首先是皮肤缺损处发作炎症反响,溶解、肃清坏死组织;再者成纤维细胞和血管内皮细胞游走、增殖,构成肉芽组织,同时创缘的表皮细胞向创面迁移、增殖、分化,完成上皮化;最后是重生结缔组织基质堆积和重生组织改建完成创面重塑,这几个阶段常常堆叠停止。其中成纤维细胞(fibroblast,Fb)作为最重要的修复细胞,是创面愈合过程中构成肉芽组织的主要成分之一,它经过活化、迁移、增殖、分化、分泌胶原和各类细胞因子等作用参与创面修复。
Fb是结缔组织中最常见的细胞,由胚胎时期的间充质细胞分化而来。在结缔组织中,Fb还以其成熟状态--纤维细胞的方式存在,二者在一定条件下能够相互转变。放射损伤惹起的创面中Fb主要来源于皮肤真皮乳头层及部分纤维细胞和未分化的间质细胞,以及血管四周的纤维细胞。多种趋化因子如补体C5a和生长因子如血小板衍化生长因子-BB(PDGF-BB)、成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子-β(TGF-β)、神经生长因子(NGF)等均对其有化学趋化作用。在创面修复的第二天Fb即开端增殖。多种细胞因子如PDGF、TGF-β、表皮生长因子(EGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、白细胞介素-1(IL-1)、IL-4、纤维粘连蛋白、乳酸以及创面部分的一些细胞(如淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞等)均可调理Fb的团结增殖[3]。修复创面过程中功用静止的纤维细胞转化为功用活泼的Fb,含有丰厚的粗面内质网和兴旺的高尔基体,能产生胶原纤维、弹性纤维和网状纤维,以及基质的糖胺多糖和糖蛋白从而构成肉芽组织。同时Fb还可于其他要素互相作用,分化成具有特异的平滑肌肌动蛋白的收缩表型即肌成纤维细胞,从而成为创面收缩的主要动力细胞。
研讨标明大剂量放射线映照后Fb数目减少,呈现的顶峰后移,并呈现畸形Fb,即细胞大小形态万千,内质网高度扩张,高尔基体和微丝束减少等[4]。创面Fb数量减少,其机制包括增殖受抑和凋亡增加两个方面。细胞增殖主要经过有丝团结完成,细胞团结过程即细胞周期受诸多蛋白质因子的调理,其中最主要的是细胞周期蛋白(cyclins)和细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase,CDK)。大鼠全身映照6 Gy 后,皮肤伤口中与细胞增殖亲密相关的增殖性细胞核抗原(PCNA)、cyclinE、CDK4于伤后显著降低,尤以伤后3~10天最为显著。这阐明放射损伤抑止早期细胞周期G1向S期的过渡,影响正常的细胞周期进程,细胞增殖受抑[5]。程序化细胞死亡即细胞凋亡,它的发作遭到促进凋亡和抗凋亡两种相反过程的影响。与细胞凋亡亲密相关的基因主要是Bcl-2(抗凋亡)与Bax(促凋亡),研讨标明兼并6 Gy 全身映照后,伤口Fb的Bax表达显著增加,Bcl-2含量和Bcl-2/Bax比值则显著降低,遂使Fb凋亡增加[6]。Fb在数量减少的同时,功用也受损伤,合成TGFβ1、bFGF等细胞因子受抑,合成bFGF 抑止水平大于对TGFβ1的作用;Fb表达胶原、纤维衔接蛋白等细胞外基质的才能受削弱[7]。同时兼并全身映照的皮肤创伤伤口液中的EGF、VEGF等细胞因子的活性显著降落[8,9],使炎细胞趋化作用削弱,对Fb的刺激作用减轻,从而也延长了创面的愈合。
放射损伤惹起的创面修复触及多种细胞、细胞因子等环节,Fb作为主要的修复细胞功用毁坏是溃疡难以愈合的重要缘由,由此停止的Fb与其他环节如何互相作用的各项深化研讨将会继续揭开放射损伤创面难愈的机理。
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