我院生命与健康学部吴耀炯教授在干细胞研究方面取得新的成果,并于今年一月份在Nature protocol发表了题为The mouse excisional wound splinting model, including applications for stem cell transplantation的文章。
伤口愈合研究是现代生物医学研究领域的一个重要分支,其意义不仅在于解释伤口愈合的生物过程,而且具有解决慢性伤口不愈、无疤痕伤口愈合和组织再生及皮肤附属器官再生等问题的临床应用价值。伤口愈合机制是一个极其复杂的过程,受到炎症反应、血管通透性、各种细胞因子等多因素综合的影响,过去几十年努力,科学家已经对上皮组织中各种细胞在创伤愈合中的生理学特性、病理改变进行了研究,无论是从细胞形态学、分子生物学、各种细胞因子或生长因子的相互作用机制,甚至细胞的基因表达等方面的研究都取得了显著的成绩,现在可以把伤口愈合分为炎症反应、血管生成、肉芽组织生长剂上皮细胞迁移和增殖等四个主要过程。
目前,小鼠皮肤全层损伤模型被广泛用于伤口愈合研究,但由于小鼠真皮下有肌肉层的存在,使小鼠的肌肉有很大的移动性和很强的收缩性。所以当小鼠皮肤有缺损的时候,其伤口愈合过程与人的有很大的不同,小鼠伤口的闭合主要是通过肌肉层的收缩来实现的,只有很小一部分是通过伤口周围的组织再生完成的,而人主要是通过伤口周围的组织再生。因此,多年来以小鼠为模型的伤口愈合研究都在一个非常不稳定和不可靠的基础上进行的,因此,该领域亟需方法的改进和和新模型的出现。
吴耀炯教授已经有十多年的干细胞研究经验,早在哈佛大学工作期间,吴教授教就建立了把干细胞应用到伤口愈合领域的思路,2007年,他率先把间充质干细胞移植到伤口愈合模型中,并取得了理想的效果,其成果发表在当年的Stem cell中,该成果已被同行引用700多次。吴耀炯教授因此也多次受邀参加伤口愈合和干细胞再生会议。
基于以上伤口愈合研究模型存在的问题和干细胞研究经验,经过几年的探索,吴耀炯教授不仅成功地解决了小鼠伤口模型的皮肤收缩问题,而且针对将干细胞移植于伤口的技术,也建立了完善和稳定的方法体系,该成果发表在今年一月份的Nature protocol。在该研究中,吴教授巧妙地把小鼠的皮肤紧密地固定在一种硅胶圈支架上,这种支架两周内都能将小鼠的皮肤较为稳定地固定住,从而使小鼠的皮肤不会因肌肉层的收缩而大面积闭合,从而使小鼠的伤口愈合与人的愈合过程更进一步地类似,即通过伤口周围的组织修复来实现愈合。因此,该方法从根本上解决了小鼠模型存在的问题,使之成为了一种可靠、稳定的研究模型。同时,在该研究中,吴教授也详细描述了将干细胞移植到伤口中的方法,为以后该领域的研究打下了很好的基础。可以说,吴教授的工作改变了伤口愈合研究的方法和思路。(王旭升)
生物探索网站对吴耀炯教授的科研成果报道:
文章摘要:
The mouse excisional wound splinting model, including applications for stem cell transplantation
Xusheng Wang1,2, Jianfeng Ge1,2, Edward E Tredget3 & Yaojiong Wu2
The mouse excisional wound healing model has been used extensively to study wound healing and cutaneous regeneration. However, as mouse skin is mobile, contraction accounts for a large part of wound closure. In the mouse excisional wound splinting model, a splinting ring tightly adheres to the skin around the wound, preventing local skin contraction. The wound therefore heals through granulation and re-epithelialization, a process similar to that occurring in humans. The model, which takes 2–4 weeks to carry out, can be used to study the effects of stem cells on cutaneous repair or regeneration. In this protocol, we also describe how to implant stem cells onto the wound bed in Matrigel and/or into the surrounding tissue through injection. Serial wound tissue samples at different time points can be harvested to monitor the engraftment and the effects of stem cells in angiogenesis and wound healing.
全文链接:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23329003