生物强度电场对人表皮细胞株HaCaT微管乙酰化的调节作用

目的探讨生物强度电场对人表皮细胞株HaCaT方向性迁移及微管乙酰化水平的调节作用,以期为临床创面修复提供分子理论依据。方法采用实验研究方法。取HaCaT细胞,分为置于电场装置中不通电处理3 h的模拟电场组和用强度200 mV/mm电场处理3 h的电场处理组(处理方法下同,样本数分别为54、52),在活细胞工作站中观察处理3 h内细胞运动的方向并计算细胞运动的位移速度、轨迹速度及运动方向性cosθ。取2批HaCaT细胞,分为模拟电场组和用强度200 mV/mm的电场处理相应时间的电场处理1 h组、电场处理2 h组、电场处理3 h组及模拟电场组和用相应强度的电场处理3 h的100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、300 mV/mm电场组,采用蛋白质印迹法检测乙酰化α-微管蛋白的表达(样本数均为3)。取HaCaT细胞,分为模拟电场组和电场处理组,采用免疫荧光法观测乙酰化α-微管蛋白的表达及定位(样本数为3)。对数据行Kruskal-Wallis H检验、Mann-Whitney U检验、Bonferroni校正、单因素方差分析、LSD检验及独立样本t检验。结果处理3 h内,与模拟电场组相比,电场处理组细胞有明显定向迁移的趋势,位移速度、轨迹速度均明显加快(Z值分别为-8.53、-2.05,P<0.05或P<0.01),方向性明显增强(Z=-8.65,P<0.01)。与模拟电场组(0.80±0.14)比较,电场处理1 h组、电场处理2 h组细胞中乙酰化α-微管蛋白表达量(1.50±0.08、1.89±0.06)均无明显变化(P>0.05),电场处理3 h组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量(3.37±0.36)明显增高(Z=-3.06,P<0.05)。处理3 h,100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、300 mV/mm电场组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量分别为1.63±0.05、2.24±0.08、2.00±0.13,均较模拟电场组的0.95±0.27明显增高(P<0.01);200 mV/mm电场组、300 mV/mm电场组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量均较100 mV/mm电场组明显增高(P<0.01);300 mV/mm电场组细胞乙酰化α-微管蛋白表达量较200 mV/mm电场组明显降低(P<0.05)。处理3 h,电场处理组细胞中乙酰化α-微管蛋白的分布较模拟电场组更具有方向性,电场处理组细胞乙酰化α-微管蛋白的表达量较模拟电场组明显增高(t=5.78,P<0.01)。结论生物强度电场可促进HaCaT细胞定向迁移,在200 mV/mm电场强度下处理3 h可明显促进微管乙酰化水平。

生物强度电场对人皮肤成纤维细胞转化的调节作用

目的探讨生物强度电场对人皮肤成纤维细胞(HSF)转化的调节作用。方法采用实验研究方法。取HSF,分为经200 mV/mm电场处理6 h的200 mV/mm电场组和置于电场装置中不通电处理6 h的模拟电场组,在活细胞工作站中观察细胞形态和排列变化;记录处理0、6 h细胞数,并计算细胞数变化率;观察并计算3 h内细胞运动方向、位移速度、轨迹速度(以上实验模拟电场组样本数为34、200 mV/mm电场组样本数为30);采用免疫荧光法检测处理3 h细胞α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的蛋白表达(样本数为3)。取HSF分为置于电场装置中不通电处理3 h的模拟电场组和经相应强度电场处理3 h的100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组,另取HSF分为置于电场装置中不通电处理6 h的模拟电场组和经200 mV/mm电场处理相应时间的电场处理1 h组、电场处理3 h组、电场处理6 h组,采用蛋白质印迹法检测α-SMA、增殖细胞核抗原(PCNA)的蛋白表达(样本数为3)。对数据行Mann-Whitney U检验、单因素方差分析、独立样本t检验及LSD检验。结果处理6 h,与模拟电场组相比,200 mV/mm电场组细胞形态拉长,并产生局部粘连;模拟电场组细胞任意排列,200 mV/mm电场组细胞呈有规律的纵向排列;2组细胞数变化率相近(P>0.05)。处理3 h内,200 mV/mm电场组细胞有明显的向正极运动趋势,模拟电场组细胞绕原点运动;与模拟电场组比较,200 mV/mm电场组细胞位移速度和轨迹速度均明显加快(Z值分别为-5.33、-5.41,P<0.01),方向性显著增强(Z=-4.39,P<0.01)。处理3 h,200 mV/mm电场组细胞α-SMA蛋白表达较模拟电场组明显增加(t=-9.81,P<0.01)。处理3 h,100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞α-SMA蛋白表达分别为1.195±0.057、1.606±0.041、1.616±0.039,均明显多于模拟电场组的0.649±0.028(P<0.01)。与100 mV/mm电场组比较,200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞α-SMA蛋白表达均明显增加(P<0.01)。电场处理1 h组、电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞α-SMA蛋白表达分别为0.730±0.032、1.561±0.031、1.553±0.045,均明显多于模拟电场组的0.464±0.020(P<0.01);与电场处理1 h组比较,电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞α-SMA蛋白表达均明显增加(P<0.01)。处理3 h,与模拟电场组比较,100 mV/mm电场组、200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞PCNA蛋白表达均明显减少(P<0.05或P<0.01);与100 mV/mm电场组比较,200 mV/mm电场组、400 mV/mm电场组细胞PCNA蛋白表达均明显减少(P<0.05或P<0.01);与200 mV/mm电场组比较,400 mV/mm电场组细胞PCNA蛋白表达明显减少(P<0.01)。与模拟电场组比较,电场处理1 h组、电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞PCNA蛋白表达均明显减少(P<0.01);与电场处理1 h组比较,电场处理3 h组、电场处理6 h组细胞PCNA蛋白表达均明显减少(P<0.05或P<0.01);与电场处理3 h组比较,电场处理6 h组细胞PCNA蛋白表达明显减少(P<0.01)。结论生物强度电场可诱导HSF迁移、促进Fb向肌Fb转化,且转化有一定的时间及电场强度依赖性。