再生医学:生物材料与组织再生
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二、氧分压对创面修复的影响

1.低氧对表皮细胞迁移的影响

小鼠原代表皮细胞经低氧(2%)处理 3、6、9小时后,细胞的运动范围随时间的延长先增加后减小,低氧处理6小时者运动范围最大(图5-3),提示低氧处理后的各时相点的细胞运动轨迹速度均大于常氧组。单层细胞划痕实验同样发现,低氧6小时组小鼠原代表皮细胞单层划痕创面24小时的愈合率明显大于常氧组,换言之,低氧处理可明显促进表皮细胞迁移(图5-4)。

图5-3 活细胞工作站观察不同时间低氧对小鼠原代表皮细胞运动性的影响

*.P<0.05。

2.低氧对表皮细胞增殖能力的影响

采用CCK8法和Western Blot法分别检测低氧环境对细胞增殖能力的影响。结果表明,短时间低氧处理(1小时、3小时、6小时)均促进细胞的增殖,低氧时间延长到24小时后细胞增殖减缓甚至受到抑制,且检测增殖细胞核抗原(PCNA)的表达变化同样证明这一点(图5-5),提示适度低氧可促进表皮细胞增殖,而长时间低氧则抑制其增殖。

3.较长时间低氧处理抑制创面愈合

采用非透氧膜覆盖创面制作在体低氧处理自身对照模型,连续处理7天,发现长时间低氧处理组创面愈合显著抑制。组织切片HE染色结果提示,长时间低氧处理显著抑制肉芽组织生长。

综上所述,创面形成后第2天创缘处于低氧状态,伤后第3天达到低氧高峰。创缘表皮细胞增殖活跃的区域与低氧区域一致,向创面中心迁移的表皮细胞也处于活跃的增殖状态;体外低氧微环境显著促进表皮细胞迁移和运动性;而长时间低氧则抑制肉芽组织形成,导致创面愈合延迟。

图5-4 低氧对小鼠原代表皮细胞迁移的影响

A.小鼠原代表皮细胞片层划痕实验0小时及24小时照片(N,常氧组;H,低氧组);B.常氧组与低氧组创面愈合率统计图。*.P<0.05。

图5-5 低氧环境对细胞增殖能力的影响

A.CCK8法检测低氧对表皮细胞增殖的影响;B.Western Blot检测低氧对表皮细胞中PCNA蛋白表达影响。***.P<0.05,#.P<0.05。