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首页医源资料库在线期刊中华现代外科学杂志2011年第8卷第1期

放射损伤的难愈创面与成纤维细胞关系的研究进展

来源:中华现代外科学杂志
摘要:【摘要】随着放射性核素和核技术的广泛应用,放射损伤引起的难愈创面时有发生。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引起的难愈创面中的功能改变的研究进展。【关键词】放射损伤。难愈创面。...

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【摘要】  随着放射性核素和核技术的广泛应用,放射损伤引起的难愈创面时有发生。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引起的难愈创面中的功能改变的研究进展。

【关键词】  放射损伤;难愈创面;成纤维细胞

[中图分类号]  R818.05        [文献标识码]  A        [文章编号]  1681102X(2011)01002202

    随着放射性核素的发现和核技术在生产、医疗等方面的广泛应用,由放射线引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,成为最容易受到其侵害的靶标之一。引起皮肤放射性损伤的原因主要以下几种:一种是医源性的,大多数患者是因体内或体表恶性肿瘤接受放射治疗,如应用深层X线、60Co或加速器照射引起了皮肤损伤,也有因良性病变行浅层X线或32P贴敷治疗引起皮肤损伤的[1];一种是属于意外事故性质的核事故和放射事故,核事故是指大型核设施(如核燃料生产厂、核反应堆、核电厂等)发生的意外事件,可能造成场内人员受到放射损伤和放射性污染,严重时,放射性物质泄漏到场外,污染周围环境,对公众造成危害。放射事故是指放射源或放射性同位素丢失、被盗或射线失控,导致工作人员或公众受到异常照射;再者就是现代化战争中使用新型核武器导致的放射损伤等,由于核武器发展的多样化,其爆炸时对人体产生的放射危害可引起极其复杂的伤情变化。
    一次性大剂量受放射线照射或较短时间内多次照射后,均可引起皮肤放射性损伤,轻者出现红斑、肿胀、局部麻痛感,重者多有溃疡形成,急性溃疡可迁延难愈,慢性溃疡更是经久不愈。放射线对皮肤的损伤程度主要取决于辐射的强度、剂量、照射时间以及射线的性质。研究表明大鼠全身照射γ射线1~8 Gy 8个剂量,皮肤全层圆形创面愈合延缓程度随照射剂量加大而加重。合并1~2 Gy 全身照射对创面愈合基本没有影响;3 Gy 有些影响,但不明显;4~6 Gy 量效差异显著;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)引起的皮肤损伤要重,因为硬射线的穿透性强,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相互协同完成的。首先是皮肤缺损处发生炎症反应,溶解、清除坏死组织;再者成纤维细胞和血管内皮细胞游走、增殖,形成肉芽组织,同时创缘的表皮细胞向创面迁移、增殖、分化,完成上皮化;最后是新生结缔组织基质沉积和新生组织改建完成创面重塑,这几个阶段往往重叠进行。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,它通过活化、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--纤维细胞的形式存在,二者在一定条件下可以互相转变。放射损伤引起的创面中Fb主要来源于皮肤真皮乳头层及局部纤维细胞和未分化的间质细胞,以及血管周围的纤维细胞。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即开始增殖。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、乳酸以及创面局部的一些细胞(如淋巴细胞、巨噬细胞、肥大细胞等)均可调节Fb的分裂增殖[3]。修复创面过程中功能静止的纤维细胞转化为功能活跃的Fb,含有丰富的粗面内质网和发达的高尔基体,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形成肉芽组织。同时Fb还可于其他因素相互作用,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。
研究表明大剂量放射线照射后Fb数目减少,出现的高峰后移,并出现畸形Fb,即细胞大小形态各异,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。细胞增殖主要通过有丝分裂实现,细胞分裂过程即细胞周期受诸多蛋白质因子的调节,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)。大鼠全身照射6 Gy 后,皮肤伤口中与细胞增殖密切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。这说明放射损伤抑制早期细胞周期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,它的发生受到促进凋亡和抗凋亡两种相反过程的影响。与细胞凋亡密切相关的基因主要是Bcl-2(抗凋亡)与Bax(促凋亡),研究表明合并6 Gy 全身照射后,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,功能也受损害,合成TGFβ1、bFGF等细胞因子受抑,合成bFGF 抑制程度大于对TGFβ1的作用;Fb表达胶原、纤维连接蛋白等细胞外基质的能力受削弱[7]。同时合并全身照射的皮肤创伤伤口液中的EGF、VEGF等细胞因子的活性显著下降[8,9],使炎细胞趋化作用减弱,对Fb的刺激作用减轻,从而也延长了创面的愈合。
放射损伤引起的创面修复涉及多种细胞、细胞因子等环节,Fb作为主要的修复细胞功能破坏是溃疡难以愈合的重要原因,由此进行的Fb与其他环节如何相互作用的各项深入研究将会继续揭开放射损伤创面难愈的机理。

【参考文献】
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2 冉新泽,程天民,林远,等.全身放射损伤影响皮肤创伤愈合的剂量效应研究.中华放射医学与防护杂志,2002,22:149-152.
3 史济湘,陆树良.烫伤创面愈合机制与新技术.北京:人民军医出版社,2003:52-53.
4 秦全红,王德文,高亚兵,等.单纯创伤和照射复合创伤愈合过程中成纤维细胞的病理学及超微结构特点.辐射研究与辐射工艺学报,2003,21:125-130.
5 屈纪富,程天民,许霖水,等.全身放射损伤对皮肤伤口成纤维细胞功能增殖的影响.中华放射医学与防护杂志,2002,22:152-155.
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7 舒崇湘,程天民,李树楠,等.大鼠5Gy全身照射对伤口成纤维细胞功能的抑制效应及W11-a12的促愈作用.中华放射医学与防护杂志,2002,22:170-172.
8 谷庆阳,王德文,赵梅兰,等.EGF和EGFR在急性放射性皮肤溃疡组织中的表达水平与单纯伤口愈合的对比研究.辐射研究与辐射工艺学报,2003,21:135-137.
9 谷庆阳,王德文,崔玉芳,等.急性放射性皮肤溃疡发生发展过程中VEGF的表达水平与单纯伤口愈合的对比研究.中国辐射卫生,2002,11:196-197.
(本文编辑:齐 永)

作者: 范智凌,谢玉国 2011-6-29
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