【摘要】：目的：為了探討機械振動刺激對皮膚創(chuàng)面的影響，本研究欲建立正弦式低幅高頻（Low-magnitude and high-frequency，LMHF）振動波體外研究的生物模型，研究機械振動波對人類皮膚成纖維細(xì)胞遷移、增殖、分化以及細(xì)胞外基質(zhì)的影響，進(jìn)而深入理解機械力對皮膚創(chuàng)面愈合影響的機制。 方法：①在以往的關(guān)于全身振動的研究基礎(chǔ)上，利用特制的正弦式低幅高頻振動器，對人類皮膚成纖維細(xì)胞進(jìn)行體外振動，嘗試不同的振動參數(shù)，觀察振動后細(xì)胞的變化情況，分析不同條件的振動對成纖維細(xì)胞的不同影響，最終選擇合適的振動參數(shù)作為后續(xù)研究的基礎(chǔ)。根據(jù)前期振動研究的結(jié)果以及本研究觀察到的現(xiàn)象，本研究最終選擇的振動參數(shù)為：振動加速度a=0.4g，振動時間t=15分鐘，振動頻率分別為f=30、50、65、100Hz。②對人類成纖維細(xì)胞進(jìn)行正弦式低幅高頻振動處理后，利用細(xì)胞遷移劃痕實驗的方法，來檢測振動處理后22小時細(xì)胞遷移的速率。③分別應(yīng)用CellQuanti-Blue和BrdU細(xì)胞活性檢測方法檢測正弦式低幅高頻振動波對人類成纖維細(xì)胞增殖能力的影響。④利用Real-time PCR技術(shù)檢測經(jīng)過正弦式低幅高頻振動波長時間（3-5d）刺激之后的人類成纖維細(xì)胞內(nèi)α-SMA,以及主要細(xì)胞外基質(zhì)的mRNA基因表達(dá)水平，進(jìn)而研究機械振動波對成纖維細(xì)胞的分化和細(xì)胞外基質(zhì)分泌的影響。 結(jié)果：①在本實驗的振動參數(shù)條件下，長時間（30min）的振動刺激會導(dǎo)致部分細(xì)胞發(fā)生壞死。鏡下可見成纖維細(xì)胞突起數(shù)目減少，胞體由長梭形變?yōu)榧?xì)長型或橢圓形，部分胞體內(nèi)可以看到聚集的小空泡樣改變，活細(xì)胞率下降。但是15min的振動刺激后，細(xì)胞的外形和活性跟對照組相比較，并沒有明顯的變化。②與對照組相比較，所有振動處理組內(nèi)成纖維細(xì)胞的遷移能力均有明顯降低（p0.05)。并且這種降低的趨勢與頻率的增高成反比，即頻率越高，細(xì)胞遷移的速度越慢，頻率65Hz和100Hz的兩組之間并沒有差異性，但是從分析圖表上我們可以發(fā)現(xiàn)仍呈下降趨勢。同時我們還發(fā)現(xiàn)振動方向?qū)?xì)胞遷移的速率的影響不大。③與對照組相比，f=30Hz、50Hz、65Hz的振動刺激對細(xì)胞的增殖能力并沒有顯著的影響（p0.05)，但是f=100Hz的振動會顯著降低成纖維細(xì)胞的增殖能力。④對人類成纖維細(xì)胞進(jìn)行長時間（3-5d）體外低幅高頻振動刺激，成纖維細(xì)胞內(nèi)的α-SMA有了增高的趨勢，其中以f=50Hz振動組增高最明顯，具有統(tǒng)計學(xué)意義。但是對細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的基因表達(dá)影響不明顯。 結(jié)論：本研究在基于前人研究的基礎(chǔ)上，首次建立了正弦式機械振動波對人類皮膚成纖維細(xì)胞影響的體外生物模型，為后續(xù)進(jìn)一步開展廣泛研究打下了基礎(chǔ)。低幅高頻的機械振動波會減緩皮膚成纖維細(xì)胞的遷移速率，這種降低的趨勢與一定范圍內(nèi)頻率的增高成反比（f=30-100Hz），但是不同方向的振動對細(xì)胞的遷移速度并沒有明顯的影響。正弦式機械振動波對人類成纖維細(xì)胞增值能力的影響與振動的條件有關(guān)，當(dāng)振動頻率小于100Hz時，機械振動波對細(xì)胞的增殖能力并沒有明顯的影響。但是在振動頻率大于100Hz的時候，細(xì)胞的增殖能力會受到抑制。長時間低幅高頻機械振動波對人類皮膚成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞的分化具有一定的促進(jìn)作用，但是對細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的分泌則影響不明顯。由于機械力振動對生物體的影響是一個非常復(fù)雜的過程，體內(nèi)實驗和體外實驗之間存在非常大的差別，因此本研究的發(fā)現(xiàn)具有一定的局限性，需要更進(jìn)一步的詳細(xì)探索來逐漸認(rèn)識機械振動波對皮膚創(chuàng)面的影響及其相關(guān)機制。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R329.2

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2756837