损伤皮肤修复和伤口愈合过程中的干细胞问题与前景

中国组织工程研究第20卷第23期2016–06–03出版ChineseJournalofTissueEngineeringResearchJune3,2016Vol.20,No.23ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH3491·综述·方少霞，女，1980年生，湖北省人，汉族，2009年江汉大学医学院毕业，护师。通讯作者：郭芬，华中科技大学附属同济医院皮肤科，湖北省武汉市430000中图分类号:R318文献标识码:A文章编号:2095-4344(2016)23-03491-06稿件接受：2016-03-21损伤皮肤修复和伤口愈合过程中的干细胞：问题与前景方少霞，郭芬(华中科技大学附属同济医院皮肤科，湖北省武汉市430000)引用本文：方少霞，郭芬.损伤皮肤修复和伤口愈合过程中的干细胞：问题与前景[J].中国组织工程研究，2016，20(23):3491-3496.DOI:10.3969/j.issn.2095-4344.2016.23.022ORCID:0000-0002-9681-824X(方少霞)文章快速阅读：文题释义：皮肤创面愈合：是指由于致伤因子的作用造成组织缺失后，局部组织通过再生、修复、重建，进行修补的一系列病理生理过程。表皮干细胞：是一种具有产生至少一种以上高度分化子代细胞潜能的细胞。从发生机制来看，干细胞并不直接分化产生终末分化细胞，而是先分化成短暂扩充细胞，短暂扩充细胞有产生定向分化成某种终末分化细胞的能力，因而是定向祖细胞。摘要背景：当前皮肤慢性伤口的治疗方法是有限的，成体干细胞具有治疗许多皮肤疾病潜在功能。目的：综述干细胞在损伤皮肤修复和伤口愈合方面的作用。方法：第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：2000至2010年)和Medline数据库(2000至2010年)，检索词分别为“表皮干细胞；毛囊干细胞；干细胞；移植；表皮干细胞；真皮干细胞；”和“Epidermalstemcells；hairfolliclestemcells；stemcells；Transplantation;Epidermalstemcells；Dermalstemcells”，共计489篇论文，语言分别设定为中文和英文。最终纳入30篇文献。结果与结论：表皮干细胞和其他成体干细胞作为细胞治疗应用于治愈伤口和其他皮肤疾病。表皮干细胞是皮肤发生、修复、重塑的关键性源泉，机体内表皮干细胞多处于静息状态，只有当皮肤受损或在体外培养的情况下，该细胞分裂、增殖才明显加快。表皮干细胞主要通过不对称分裂来维持表皮的稳定，具体表现为1个亚细胞群的不对称分裂，其每次分裂产生的2个子细胞，其中1个具有干细胞自身的特性，而另1个子细胞分化为短暂扩充细胞，后者经过3-5次分裂后形成有丝分裂后细胞，其不断变迁为基底层上的终末分化细胞，最后以皮屑的形式从表皮脱落。此外，在创伤修复的过程中甚至在生理条件下，是否由于表皮因素的影响而发生细胞凋亡、迁移和分化，目前仍未知。因此，干细胞在损伤皮肤修复和伤口愈合方面的作用仍有很多问题尚待解决。关键词：干细胞；移植；表皮干细胞；毛囊干细胞；真皮干细胞；有丝分裂后细胞；汗腺干细胞；真皮乳头细胞；真皮鞘细胞；凋亡；迁移；分裂主题词：干细胞；组织工程；皮肤Stemcellsintheskinregenerationandwoundhealing:problemandperspectiveFangShao-xia,GuoFen(DepartmentofDermatology,TongjiHospital,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430000,HubeiProvince,China)皮肤创面愈合治疗中的干细胞表皮干细胞毛囊干细胞汗腺干细胞皮肤创面愈合细胞凋亡、迁移和分化的证据？移植方少霞，等.损伤皮肤修复和伤口愈合过程中的干细胞：问题与前景P.O.Box10002,Shenyang110180:GuoFen,DepartmentofDermatology,TongjiHosptal,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430000,HubeiProvince,ChinaAbstractBACKGROUND:Presenttreatmentsforchronicskinwoundshavecertainlimitations,andadultstemcellsplayapotentialpartincutaneousrepairandregeneration.OBJECTIVE:Torevieweffectsofstemcellsinskinregenerationandwoundhealing.METHODS:ThefirstauthorretrievedCNKIandMedlinedatabasesbycomputerforrelevantarticlespublishedfrom2000to2010.Thekeywordswere“epidermalstemcells,hairfolliclestemcells,stemcells,transplantation,dermalstemcells”inChineseandinEnglish,respectively.Thentotally489paperswereobtainedafterinitialsurvey,andaccordingtotheinclusioncriteria,30articleswereselectedforreview.RESULTSANDCONCLUSION:Epidermalstemcellsandotheradultstemcellshavebeenappliedtotreatwoundsandotherskindiseases.Epidermalstemcellsarethecrucialcellsourceofskindevelopment,repairandremodeling.Epidermalstemcellsarealwaysinarestingstateinvivo.Unless,skininjureorcultureinvitro,celldivisionandproliferationwillbesignificantlyfastened.Thestabilityoftheepidermismainlydependsontheasymmetricdivisionofasubpopulation,inwhichtwodaughtercellsareproduced,includingonewithcharacteristicsofstemcells,andtheotherdifferentiatedintotransientamplifyingcellsthatwillbedifferentiatedintopostmitoticcellsafteraseriesofcelldivisions(3-5times).Afterwards,thosepostmitoticcellsaredevelopedintoterminaldifferentiationcellsonthebasallayer,finallydetachfromtheepidermisasdander.Inaddition,itisunclearwhetherepidermalfactorsarerelatedtoapoptosis,migrationanddifferentiationintheprocessofwoundrepairandevenunderphysiologicalconditions.Therefore,applicationofstemcellsinwoundhealingrequiresafurtherdiscussion.Subjectheadings:StemCells;TissueEngineering;SkinCitethisarticle:FangSX,GuoF.Stemcellsintheskinregenerationandwoundhealing:problemandperspective.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiu.2016;20(23):3491-3496.0引言Introduction皮肤是人体最大的器官，皮肤具有很多功能，例如：保护屏障和预防脱水，感觉和体温调节器官，作为维生素D合成的活性部位和免疫监视的作用[1]。皮肤由表皮和真皮组成。表皮形态，排列成不同的层，表皮层是从基底层分化的角化细胞迁移至表层进行分化，其失去了繁殖的能力，最外层的角化层最终会脱掉。表皮和毛囊是通过干细胞的再生维持的。表皮干细胞是相对静止的和其分化的能力维持体内平衡、自我更新组织最后导致伤口修复。其受多方面的因素影响包括，细菌污染与创面感染，组织的毁损与异物存留，局部血运不良和组织缺氧。既往的研究使人们初步了解皮肤发育过程中各种结构发生规律及再生、修复的机制，以及各种因素影响下创面愈合的过程和效果，提出相应的调控理论和生物学模式，以及干预治疗策略，为促进皮肤组织的创伤修复、提高愈合的质量、丰富创伤修复具有意义。目前更加关注皮肤干细胞的应用前景，更适合作为诱导多能干细胞，这些皮肤干细胞暴露在某些化学物质和蛋白质中，潜在地转换成为大脑神经细胞，生成胰岛素的胰腺细胞、骨骼、软骨组织、心肌或其他类型的人体组织[2]。培养干细胞无需从其他人体提取注射，只需从自己的皮肤中提取即可。创面愈合是人体通过自身的再生能力，为恢复其表面得连续性和完整性、维持内环境稳定所进行的一系列修复活动。表皮干细胞在创面再上皮化过程中是各层表皮细胞的源细胞，正常情况下表皮细胞的更新主要是由其基底部的干细胞向上增殖分化来完成。创面修复过程中表皮干细胞的分布不仅在基底层一个平面，而是某种情况下呈多方位、多层次分布。其参与创伤的修复也是可能从基底层、干细胞岛周围多平面、多角度同时展开分化或逆分化研究提供了一些依据和线索，但目前对于完整的成熟终末细胞的去/逆分化现象和机制的研究缺乏足够的证据。皮肤干细胞如表皮干细胞在生理和病理状态下的分布特点显得尤为重要。文章对皮肤干细胞对创面愈合的机制进行综述。1资料和方法Dataandmethods1.1资料来源第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：2000至2010年)和Medline数据库(2000至2010年)，检索词分别为“表皮干细胞；毛囊干细胞；干细胞；移植；表皮干细胞；真皮干细胞”和“Epidermalstemcells；hairfolliclestemcells；stemcells；Transplantation；Epidermalstemcells；Dermalstemcells”，共计489篇论文，语言分别设定为中文和英文。从排除相同及相类似文献，最终纳入30篇文献。方少霞，等.损伤皮肤修复和伤口愈合过程中的干细胞：问题与前景ISSN2095-4344CN21-1581/RCODEN:ZLKHAH3493入选标准纳入标准：①具有原创性，论点论据可靠，干细胞治疗创面愈合进展类文章。②观点明确，分析干细胞与创面愈合的临床应用类文章。③文献主题内容与干细胞调控机制联系紧密的文章。排除标准：①与文章内容无关