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小鼠真皮毛乳头细胞外囊泡对人增生性瘢痕成纤维细胞的影响及其机制

王运帷 张浩 曹鹏 张万福 佟琳 李少珲 陈阳 韩超 官浩

王运帷, 张浩, 曹鹏, 等. 小鼠真皮毛乳头细胞外囊泡对人增生性瘢痕成纤维细胞的影响及其机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2024, 40(3): 258-265. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20231107-00185.
引用本文: 王运帷, 张浩, 曹鹏, 等. 小鼠真皮毛乳头细胞外囊泡对人增生性瘢痕成纤维细胞的影响及其机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2024, 40(3): 258-265. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20231107-00185.
Wang YW,Zhang H,Cao P,et al.Influences and mechanism of extracellular vesicles from dermal papilla cells of mice on human hypertrophic scar fibroblasts[J].Chin J Burns Wounds,2024,40(3):258-265.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20231107-00185.
Citation: Wang YW,Zhang H,Cao P,et al.Influences and mechanism of extracellular vesicles from dermal papilla cells of mice on human hypertrophic scar fibroblasts[J].Chin J Burns Wounds,2024,40(3):258-265.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20231107-00185.

小鼠真皮毛乳头细胞外囊泡对人增生性瘢痕成纤维细胞的影响及其机制

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20231107-00185
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目 82272268

教育部中国高校产学研创新基金 2021JH030

详细信息
    通讯作者:

    官浩,Email:guanhao2020@yeah.net

Influences and mechanism of extracellular vesicles from dermal papilla cells of mice on human hypertrophic scar fibroblasts

Funds: 

General Program of National Natural Science Foundation of China 82272268

Industry-University-Research Innovation Fund of Ministry of Education of China 2021JH030

More Information
  • 摘要:   目的   探讨小鼠真皮毛乳头细胞外囊泡(DPC-EV)对人增生性瘢痕成纤维细胞(HSF)的影响及其机制。   方法   该研究为实验研究。取10只6周龄雄性C57BL/6J小鼠,提取触须的原代真皮毛乳头细胞(DPC)并成功鉴定。取第3~5代DPC,于培养24 h采用超高速离心法提取DPC-EV,采用透射电子显微镜观察形态、纳米颗粒跟踪分析仪检测粒径(样本数为3)。将第3代HSF分为DPC-EV组和磷酸盐缓冲液(PBS)组,分别加入DPC-EV、PBS培养,行细胞划痕试验并计算划痕后24 h细胞迁移率(样本数为5),采用细胞计数试剂盒8检测培养0(行饥饿处理12 h后、加入DPC-EV或PBS前)、24、48、72、96 h细胞增殖水平(样本数为4),采用免疫荧光法、蛋白质印迹法检测培养24 h细胞中α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ)的蛋白表达情况,采用蛋白质印迹法检测培养24 h细胞中Krüppel样因子4(KLF4)的蛋白表达情况。取第3代HSF,加入DPC-EV培养24 h后,采用随机数字表法将HSF分为空白对照组、KLF4敲低组和KLF4过表达组,其中空白对照组细胞仅常规培养48 h,KLF4敲低组和KLF4过表达组细胞均先加入KLF4敲低病毒培养24 h,而后KLF4敲低组细胞常规培养24 h,KLF4过表达组细胞加入KLF4过表达病毒培养24 h。于培养48 h,采用蛋白质印迹法检测细胞中KLF4、α-SMA、ColⅠ的蛋白表达情况。   结果   培养24 h,提取的DPC-EV为囊泡状结构,平均粒径108.8 nm。划痕后24 h,PBS组HSF的迁移率为(54±10)%,明显高于DPC-EV组的(29±8)%( t=4.37, P<0.05)。培养48、72、96 h,DPC-EV组HSF的增殖水平均明显低于PBS组( t值分别为4.06、5.76、6.41, P<0.05)。培养24 h,DPC-EV组HSF中α-SMA和ColⅠ的蛋白表达均明显低于PBS组,而KLF4的蛋白表达明显高于PBS组。培养48 h,与空白对照组比较,KLF4敲低组HSF中KLF4的蛋白表达下调,α-SMA及ColⅠ的蛋白表达均上调;与KLF4敲低组比较,KLF4过表达组HSF中的KLF4的蛋白表达上调,ColⅠ和α-SMA的蛋白表达均下调。   结论   小鼠DPC-EV可抑制人HSF的增殖和迁移,并通过激活KLF4抑制人HSF中纤维化标志物α-SMA和ColⅠ的表达。

     

  • 参考文献(28)

    [1] LiY, ZhangJL, ZhangW, et al. MicroRNA-192 regulates hypertrophic scar fibrosis by targeting SIP1[J]. J Mol Histol, 2017, 48(5/6): 357-366. DOI: 10.1007/s10735-017-9734-3.
    [2] MaK, KwonSH, PadmanabhanJ, et al. Controlled delivery of a focal adhesion kinase inhibitor results in accelerated wound closure with decreased scar formation[J]. J Invest Dermatol, 2018, 138(11): 2452-2460. DOI: 10.1016/j.jid.2018.04.034.
    [3] LiY, ZhangJ, ShiJH, et al. Exosomes derived from human adipose mesenchymal stem cells attenuate hypertrophic scar fibrosis by miR-192-5p/IL-17RA/Smad axis[J]. Stem Cell Res Ther, 2021, 12(1): 221. DOI: 10.1186/s13287-021-02290-0.
    [4] LiC, WeiSQ, XuQC, et al. Application of ADSCs and their exosomes in scar prevention[J]. Stem Cell Rev Rep, 2022, 18(3): 952-967. DOI: 10.1007/s12015-021-10252-5.
    [5] 曹鹏, 王运帷, 官浩, 等. 机械张力对兔耳增生性瘢痕的形成及转化生长因子β 1/Smad信号通路的影响[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(12): 1162-1169. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20211213-00412.
    [6] 王运帷, 刘洋, 曹鹏, 等. Krüppel样因子4对脓毒症小鼠炎症反应与脏器损伤的作用[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(11): 1047-1056. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20220111-00005.
    [7] WangJ, ZhaoM, ZhangHY, et al. KLF4 alleviates hypertrophic scar fibrosis by directly activating BMP4 transcription[J]. Int J Biol Sci, 2022, 18(8): 3324-3336. DOI: 10.7150/ijbs.71167.
    [8] RippaAL, KalabushevaEP, VorotelyakEA. Regeneration of dermis: scarring and cells involved[J]. Cells, 2019, 8(6): 607. DOI: 10.3390/cells8060607.
    [9] PlikusMV, Guerrero-JuarezCF, ItoM, et al. Regeneration of fat cells from myofibroblasts during wound healing[J]. Science, 2017,355(6326):748-752. DOI: 10.1126/science.aai8792.
    [10] 周圳滔, 赵沁园, 赵钧, 等. 毛囊及相关干细胞在创面无瘢痕愈合中的研究进展[J]. 中国修复重建外科杂志, 2021, 35(2): 241-245. DOI: 10.7507/1002-1892.202005086.
    [11] 王运帷, 罗亮, 曹鹏, 等. 真皮毛乳头细胞分离培养技术的研究进展[J/CD]. 中华损伤与修复杂志(电子版), 2022, 17(6): 520-523. DOI: 10.3877/cma.j.issn.1673-9450.2022.06.010.
    [12] TopouziH, LoganNJ, WilliamsG, et al. Methods for the isolation and 3D culture of dermal papilla cells from human hair follicles[J]. Exp Dermatol, 2017, 26(6): 491-496. DOI: 10.1111/exd.13368.
    [13] HuangCY, OgawaR. Systemic factors that shape cutaneous pathological scarring[J]. FASEB J, 2020,34(10):13171-13184. DOI: 10.1096/fj.202001157R.
    [14] GriffinMF, desJardins-ParkHE, MascharakS, et al. Understanding the impact of fibroblast heterogeneity on skin fibrosis[J]. Dis Model Mech, 2020,13(6):dmm044164. DOI: 10.1242/dmm.044164.
    [15] FinnertyCC, JeschkeMG, BranskiLK, et al. Hypertrophic scarring: the greatest unmet challenge after burn injury[J]. Lancet, 2016,388(10052):1427-1436. DOI: 10.1016/S0140-6736(16)31406-4.
    [16] LouGH, ChenZ, ZhengM, et al. Mesenchymal stem cell-derived exosomes as a new therapeutic strategy for liver diseases[J]. Exp Mol Med, 2017,49(6):e346. DOI: 10.1038/emm.2017.63.
    [17] ZhaoAG, ShahK, CromerB, et al. Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles and their therapeutic potential[J]. Stem Cells Int, 2020, 2020: 8825771. DOI: 10.1155/2020/8825771.
    [18] TianSY, ZhouX, ZhangM, et al. Mesenchymal stem cell-derived exosomes protect against liver fibrosis via delivering miR-148a to target KLF6/STAT3 pathway in macrophages[J]. Stem Cell Res Ther, 2022, 13(1): 330. DOI: 10.1186/s13287-022-03010-y.
    [19] KamolzLP, HeckerA. Molecular mechanisms related to burns, burn wound healing and scarring[J]. Int J Mol Sci, 2023, 24(10): 8785. DOI: 10.3390/ijms24108785.
    [20] MonyMP, HarmonKA, HessR, et al. An updated review of hypertrophic scarring[J]. Cells, 2023, 12(5):678. DOI: 10.3390/cells12050678.
    [21] AngeliniA, TrialJ, Ortiz-UrbinaJ, et al. Mechanosensing dysregulation in the fibroblast: a hallmark of the aging heart[J]. Ageing Res Rev, 2020,63:101150. DOI: 10.1016/j.arr.2020.101150.
    [22] HinzB. Myofibroblasts[J]. Exp Eye Res, 2016,142:56-70. DOI: 10.1016/j.exer.2015.07.009.
    [23] ZhaoW, ZhangR, ZangCY, et al. Exosome derived from mesenchymal stem cells alleviates pathological scars by inhibiting the proliferation, migration and protein expression of fibroblasts via delivering miR-138-5p to target SIRT1[J]. Int J Nanomedicine, 2022, 17: 4023-4038. DOI: 10.2147/IJN.S377317.
    [24] ShieldsJM, ChristyRJ, YangVW. Identification and characterization of a gene encoding a gut-enriched Krüppel-like factor expressed during growth arrest[J]. J Biol Chem, 1996,271(33):20009-20017. DOI: 10.1074/jbc.271.33.20009.
    [25] LuSZ, JollyAJ, StrandKA, et al. Smooth muscle-derived progenitor cell myofibroblast differentiation through KLF4 downregulation promotes arterial remodeling and fibrosis[J]. JCI Insight, 2020,5(23):e139445. DOI: 10.1172/jci.insight.139445.
    [26] WenY, LuXH, RenJF, et al. KLF4 in macrophages attenuates TNFα-mediated kidney injury and fibrosis[J]. J Am Soc Nephrol, 2019, 30(10): 1925-1938. DOI: 10.1681/ASN.2019020111.
    [27] HandaP, ThomasS, Morgan-StevensonV, et al. Iron alters macrophage polarization status and leads to steatohepatitis and fibrogenesis[J]. J Leukoc Biol, 2019,105(5):1015-1026. DOI: 10.1002/JLB.3A0318-108R.
    [28] WangYW, ShenK, SunYL, et al. Extracellular vesicles from 3D cultured dermal papilla cells improve wound healing via Krüppel-like factor 4/vascular endothelial growth factor A -driven angiogenesis[J/OL]. Burns Trauma, 2023,11:tkad034[2023-11-07]. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37908562/. DOI: 10.1093/burnst/tkad034.
  • 1  小鼠真皮毛乳头细胞外囊泡(DPC-EV)的鉴定。1A.DPC-EV为囊泡状结构 透射电子显微镜×40 000;1B.DPC-EV平均粒径为108.8 nm,符合细胞外囊泡粒径

    2  2组人增生性瘢痕成纤维细胞划痕后24 h的迁移情况 倒置相差显微镜×100。2A、2B.分别为PBS组在划痕后0(即刻)、24 h的划痕情况;2C、2D.分别为DPC-EV组在划痕后0、24 h的划痕情况,图2D的细胞迁移较图2B少

    注:图中竖/斜线为细胞迁移的边缘线;磷酸盐缓冲液(PBS)组加入PBS,真皮毛乳头细胞外囊泡(DPC-EV)组加入DPC-EV

    3  免疫荧光法检测的2组人增生性瘢痕成纤维细胞培养24 h后α-SMA和ColⅠ的蛋白表达 Alexa Fluor 488-4',6-二脒基-2-苯基吲哚×10。3A、3B、3C.分别为PBS组细胞核染色、α-SMA染色、细胞核与α-SMA染色重叠图片,α-SMA的蛋白表达较多;3D、3E、3F.分别为DPC-EV组的细胞核染色、α-SMA染色、细胞核与α-SMA染色重叠图片,图3E细胞质中α-SMA的蛋白表达较图3B明显减少;3G、3H、3I.分别为PBS组细胞核染色、ColⅠ染色、细胞核与ColⅠ染色重叠图片,ColⅠ的蛋白表达较多;3J、3K、3L.分别为DPC-EV组细胞核染色、ColⅠ染色、细胞核与ColⅠ染色重叠图片,图3K细胞质中ColⅠ的蛋白表达较图3H明显减少

    注:α-SMA为α平滑肌肌动蛋白,其阳性染色为绿色;ColⅠ为Ⅰ型胶原蛋白,其阳性染色为绿色;细胞核阳性染色为蓝色;磷酸盐缓冲液(PBS)组加入PBS,真皮毛乳头细胞外囊泡(DPC-EV)组加入DPC-EV

    4  蛋白质印迹法检测的2组人增生性瘢痕成纤维细胞培养24 h后α-SMA和ColⅠ的蛋白表达

    注:α-SMA为α平滑肌肌动蛋白,ColⅠ为Ⅰ型胶原蛋白,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶,PBS为磷酸盐缓冲液,DPC-EV为真皮毛乳头细胞外囊泡;条带上方1、2分别指示加入PBS的PBS组和加入DPC-EV的DPC-EV组

    5  蛋白质印迹法检测的2组人增生性瘢痕成纤维细胞培养24 h后KLF4的蛋白表达

    注:KLF4为Krüppel 样因子4,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶,PBS为磷酸盐缓冲液,DPC-EV为真皮毛乳头细胞外囊泡;条带上方1、2分别指示加入DPC-EV的DPC-EV组和加入PBS的PBS组

    6  蛋白质印迹法检测的3组人增生性瘢痕成纤维细胞培养48 h后KLF4、ColⅠ、α-SMA的蛋白表达

    注:KLF4为Krüppel样因子4,ColⅠ为Ⅰ型胶原蛋白,α-SMA为α平滑肌肌动蛋白,GAPDH为3-磷酸甘油醛脱氢酶;条带上方1、2、3分别指空白对照组、KLF4敲低组、KLF4过表达组;空白对照组细胞仅常规培养,KLF4敲低组细胞先加入KLF4敲低病毒培养再常规培养,KLF4过表达组细胞先加入KLF4敲低病毒培养再加入KLF4过表达病毒培养

    表1  2组人增生性瘢痕成纤维细胞培养各时间点细胞增殖水平比较( x ¯ ± s

    表1.   Comparison of cell proliferation levels of human hypertrophic scar fibroblasts at different time points of cell culture between the two groups

    组别 样本数 0 h 24 h 48 h 72 h 96 h
    PBS组 4 0.213±0.012 0.607±0.100 0.907±0.088 1.287±0.065 1.504±0.064
    DPC-EV组 4 0.216±0.018 0.444±0.051 0.672±0.075 1.033±0.059 1.195±0.073
    t 0.26 2.89 4.06 5.76 6.41
    P 0.999 0.181 0.035 0.006 0.004
    注:0 h为行饥饿处理12 h后、真皮毛乳头细胞外囊泡(DPC-EV)组加入DPC-EV或磷酸盐缓冲液(PBS)组加入PBS前;处理因素主效应, F=80.93, P<0.001;时间因素主效应, F=391.40, P<0.001;两者交互作用, F=6.73, P<0.001
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  • 收稿日期:  2023-11-07

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