Diminished type III collagen promotes myofibroblast differentiation and increases scar deposition in cutaneous wound healing

doi:10.1159/000322399

.2011;194(1):25-37.

doi:10.1159/000322399。 Epub 2011年1月19日。

减少的III型胶原促进肌成纤维细胞分化，增加皮肤伤口愈合中的疤痕沉积

苏珊·W·沃尔克¹, 王彦坚（Yanjian Wang）, 伊丽莎白·莫尔丁, 肯尼思·利希蒂, 谢里尔·亚当斯

附属公司

PMID： 21252470
预防性维修识别码： PMC3128157型
DOI（操作界面）： 10.1159/000322399

减少的III型胶原促进肌成纤维细胞分化，增加皮肤伤口愈合中的疤痕沉积

苏珊·W·沃尔克等。细胞组织器官. 2011.

.2011;194(1):25-37.

doi:10.1159/000322399。 Epub 2011年1月19日。

作者

苏珊·W·沃尔克¹, 王彦坚（Yanjian Wang）, 伊丽莎白·莫尔丁, 肯尼思·利希蒂, 谢里尔·亚当斯

附属

¹宾夕法尼亚大学兽医学院临床研究和动物生物学系，宾夕法尼亚州费城，美国。swvolk@vet.upenn.edu

PMID： 21252470
预防性维修识别码： PMC3128157型
DOI（操作界面）： 10.1159/000322399

摘要

出生后动物皮肤伤口的修复与瘢痕组织的形成有关。引导细胞活动以有效治愈伤口，同时尽量减少疤痕组织的形成，这是伤口管理的主要目标，也是密集研究工作的重点。早期肉芽组织中表达的III型胶原蛋白（Col3）被认为在皮肤伤口修复中起着重要作用，尽管对其在这一过程中的作用知之甚少。为了确定Col3在皮肤伤口修复中的作用，我们在先前描述的Col3缺乏小鼠模型中检查了切除伤口的愈合情况。老年小鼠的Col3缺乏（Col3+/-）导致伤口闭合加快，伤口收缩加剧。此外，Col3缺乏小鼠伤口肉芽组织中的肌成纤维细胞密度增加，这可以通过肌成纤维标记物α-平滑肌肌动蛋白的表达增加来证明。在体外，与从野生型（Col3+/+）胚胎中获得的皮肤成纤维细胞相比，从Col3缺乏胚胎（Col3++/-和-/-）中获得的真皮成纤维细胞在胶原凝胶收缩方面更有效，并且显示出肌成纤维细胞分化增加。最后，与野生型小鼠相比，Col3缺乏小鼠创伤后第21天的瘢痕组织面积也显著增加。在此模型中，Col3表达对肌成纤维细胞分化和瘢痕形成的影响表明，此ECM蛋白在组织再生和修复中的作用之前尚未明确。

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数字

图1
与野生型（Col3+/+）小鼠相比，老年Col3缺乏（Col3+/–）小鼠在术后第7天的伤口缩小。一图表显示了两种基因型的年轻（6-11周）和老年（>1年）小鼠术后7天皮肤伤口的总WA测量值。每个条代表平均值±SEM。**p<0.001。b条第7天，老化Col3+/+（左）和Col3+/-（右）小鼠背部和头部的大体切除伤口。图中显示了每种基因型的一对代表性小鼠的伤口。

图2
Col3缺乏小鼠的伤口闭合速度加快。在野生型（Col3+/+）或Col3-缺乏（Col3+/–）小鼠的背部制造穿孔活检伤口（直径6mm）。伤口愈合表示为WA相对于原始伤口大小的百分比变化（平均值±SD）。在*p<0.05和**p<0.01的相应时间点，Col3+/-值与Col3+/+值显著不同。

图3
与衰老的野生型（Col3+/+）小鼠相比，衰老的Col3缺乏（Col3+/–）小鼠的伤口收缩加快。一老年Col3+/+（顶部）和Col3+/-（底部）小鼠中央伤口的代表性H&E染色切片。术后7天采集伤口。箭头表示过度增殖上皮的侧缘（再上皮化伤口的侧缘）。组织切片下方的比例尺等于原始伤口直径6 mm。b条收缩引起的伤口闭合百分比的定量比较（平均值±SD）。在创伤后7天，Col3+/-伤口表现出比Col3+/+小鼠明显更多的收缩（*p<0.001，每组n=10只小鼠）。

图4
老年Col3缺乏小鼠的伤口收缩和GTα-SMA表达增加。Col3+/+典型创面α-SMA（棕色）的免疫组织化学染色(一)和第3+/-列(b条)小鼠伤后7天进行穿刺活检。Col3+/+创伤中GT和上覆新上皮的详细视图(**c（c）**)和第3+/-列(d日)与野生型小鼠相比，Col3缺乏小鼠（Col3+/-）伤口的α-SMA免疫反应增强。显示了相邻序列段的相应阴性对照(**e（电子）**和**（f）**）。比例尺=500μm(一,b条)高倍视图中为50μm(**c–f**).

图5
野生型和缺氯胚胎（～E18.5）真皮成纤维细胞的胶原凝胶收缩。野生型和缺乏Col3的成纤维细胞在附着的胶原凝胶中生长5天。然后释放受力晶格，并在释放后30、60、120和240分钟计算收缩百分比。值代表来自每个基因型的至少3个胚胎的单个细胞分离物的平均值±SEM，每个单个细胞分离物具有3个晶格。发现Col3+/–和Col3-/–值在所有时间点都与Col3+/+值显著不同（**p<0.01；*p<0.05）。

图6
与Col3野生型（Col3+/+）细胞相比，Col3缺陷（Col3+/–和Col3–/–）细胞的α-SMA表达增加。在所附成纤维细胞填充胶原凝胶试验中使用的所有3种基因型的细胞进行α-SMA（绿色）免疫染色，并用DAPI（蓝色）进行复染。对每个基因型至少3个胚胎的细胞分离物接种的胶原蛋白格进行分析。一通过α-SMA表达鉴定胶原晶格内的肌成纤维细胞。在所有3种基因型的细胞中均可观察到α-SMA并入应力纤维（箭头）。**b–d段**显示Col3+/+培养物中肌成纤维细胞百分比的典型图像(b条)，第3+/-列(**c（c）**)和第3列–/–(d日)显示单元格。**e（电子）**材料和方法中所述定量的α-SMA阳性细胞百分比的图形表示，表示为平均值±SD。与Col3+/+成纤维细胞相比，α-SMA阴性Col3缺陷（Col3+/-和Col3-/-）成纤维细胞的百分比显著增加。**p<0.001；*p<0.05。比例尺=20μm(一)和100微米(**b–e类**).

图7
与野生型（Col3+/+）小鼠相比，Col3缺乏（Col3+/–）小鼠的伤口疤痕形成增加。一Col3+/+（顶部）和Col3+/-（底部）小鼠伤后21天的典型Masson毛发染色切片。b条组织形态计量学分析显示，与Col3缺乏相关的瘢痕组织面积显著增加（*p<0.05）。比例尺=500μm。

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