Đối với da bình thường, trung bì là lớp hỗ
trợ cho biểu bì bao gồm thành phần sợi như
collagen và elastin và cũng bao gồm thành phần
tế bào. Tế bào chủ yếu của trung bì là nguyên
bào sợi đây là dạng tế bào nguồn gốc trung mô
mà có khả năng tổng hợp và giáng hóa thành
phần protein đệm sợi và không sợi của mô liên
kêt và các yếu tố hòa tan khác.
Có vài vật liệu tương đương trung bì được
chế tác theo khuôn mẫu tạo trung bì trên labo.
Trong các mô hình này, nguyên bào sợi được
nuôi cấy trên giá đỡ ba chiều có các thành phần
trung bì như collagen và glycosaminoglycan(5,6)
hoặc là các polymer tổng hợp(8). Trong đó, có mô
hình chế tạo bằng trộn lẫn đệm collagen với
nguyên bào sợi. Với mô hình này, các nhà khoa
học đã có sản phẩm được tạo ra bởi sự kết hợp
giữa nguyên bào sợi da trong đệm collagen và
đã được sử dụng rộng rãi như một hình mẫu ưu
việt. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của chúng tôi,
chúng tôi kiến tạo ra vật liệu tương đương trung
bì mới bao gồm đệm gian bào và cả các tế bào có
hình dạng của nguyên bào sợi bằng cách nuôi
cấy đơn độc tế bào gốc trung mô tách từ màng
dây rốn và không cần giá đỡ. Về hình thái mô,
tấm vật liệu theo mô hình này cho thấy một số
đặc tính tương tự như trung bì bình thường.
Trong nghiên cứu của chúng tôi, đặc tính giống
trung bì được xác định cả bằng cả đặc điểm đại
thể và vi thể. Về đại thể, tấm vật liệu quan sát rõ
bằng mắt thường có màu trắng ngà như trung bì
da bình thường, tấm vật liệu tương đối chắc khi
dùng các dụng cụ để dịch chuyển, thậm chí có
thể gấp làm 2 lớp (ảnh 3 a) và ngay cả khi ghép
lên vết thương thì vẫn thấy rõ tấm vật liệu dạng
màng mỏng (ảnh 5 b). Tấm trung bì của chúng
tôi cũng tương tự như mô hình tấm trung bì tạo
ra bằng cách trộn nguyên bào sợi với collagen vì
thấy rõ cả nhân tế bào và đệm gian bào là
khoảng cách rất rộng trên tiêu bản nhuộm HE
của tấm vật liệu mặc dù đã tách hoàn toàn ra
khỏi bề mặt đĩa nuôi (ảnh 4a, 4b) ngay cả khi đã
tách ra khỏi bề mặt đĩa nuôi cấy. Tuy mô hình
chế tạo sản phẩm này có chứa cả đệm gian bào
cả tế bào dạng nguyên bào sợi nhưng rất có thể
độ dày sản phẩm của chúng tôi chưa thể đạt
được như khi trộn nguyên bào sợi với collagen.
Bởi với mô hình chế tạo tấm trung bì này việc
tạo ra tấm trung bì có độ dày bao nhiêu là do
người chế tạo có thể chủ động được bằng cách
dàn nhiều hay ít hỗn dịch nguyên bào sợi –
collgen gell. Còn trong thí nghiệm của chúng tôi,
việc tạo ra tấm vật liệu dựa trên khả năng của tế
bào dạng nguyên bào sợi biệt hóa từ tế bào gốc
trung mô tạo ra đệm gian bào của chính nó
trong điều kiện nuôi cấy. Cùng với điều đó, kết
quả nghiên cứu gợi ý rằng sản phẩm của chúng
tôi có thể hữu ích như vật liệu tương đương
trung bì và có những đặc điểm gần gũi với sản
phẩm trung bì nuôi cấy khác.
Nghiên cứu của chúng tôi cũng chỉ ra rằng,
vật liệu tương đương trung bì mới này có thể
thích hợp với các mục đích thí nghiệm và lâm
sàng. Bổ sung cho những thí nghiệm in vitro liên
quan đến loại vật liệu tương đương trung bì mới
này chúng tôi thấy nó có khả năng kích thích
liền vết thương ở thỏ gây vết thương thực
nghiệm bằng cách làm nhanh hình thành tổ
chức hạt đẹp, kích thích biểu mô hóa từ bờ mép
vết thương
7 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Ngày: 09/02/2022 | Lượt xem: 17 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chế tạo vật liệu tương đương trung bì từ tế bào gốc trung mô màng dây rốn trong điều kiện nuôi cấy không giá đỡ để điều trị vết thương bỏng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 Nghiên cứu Y học
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 657
CHẾ TẠO VẬT LIỆU TƯƠNG ĐƯƠNG TRUNG BÌ TỪ TẾ BÀO GỐC
TRUNG MÔ MÀNG DÂY RỐN TRONG ĐIỀU KIỆN NUÔI CẤY
KHÔNG GIÁ ĐỠ ĐỂ ĐIỀU TRỊ VẾT THƯƠNG BỎNG
Phan Minh Hoàng*, Đinh Văn Hân**, Nguyễn Gia Tiến**, Đoàn Hoàng Thu**
TÓM TẮT
Mục tiêu: Vật liệu tương ương trung bì đã được nghiên cứu phát triển dựa trên việc cấy nguyên bào
sợi da trên giá đỡ 3 chiều. Hiện nay, giá thành cao cộng với quy trình phức tạp trong chế tạo và sử dụng đã
hạn chế tính ứng dụng của tấm vật liệu.
Phương pháp: Trong nghiên cứu này, chúng tôi chế tạo tấm vật liệu tương ương trung bì bằng cách
cấy tế bào gốc trung mô từ dây rốn trên đĩa nhựa nuôi cấy và duy trì các tế bào trong môi trường có kích
thích tổng hợp đệm gian bào
Kết quả. Chúng tôi đã khảo sát về hình thái cấu trúc tấm vật liệu cũng như ánh giá tác dụng của chúng
trên mô hình vết thương ộng vật.
Kết luận: Từ nghiên cứu này, tấm vật liệu tương ương trung bì có thể tạo ra bằng nuôi cấy từ tế bào
gốc màng dây rốn. Tấm vật liệu rất hữu ích trong thử nghiệm in vitro và trên động vật thực nghiệm
Từ khoá: Vật liệu tương đương trung bì, giá đỡ, tế bào gốc trung mô màng dây rốn, vết thương bỏng.
ABSTRACT
PREPARATION OF DERMAL EQUIVALENT WITH CORD LINING MESENCHYMAL STEM CELLS
WITHOUT SCAFFOLD
Phan Minh Hoang, Dinh Van Han, Nguyen Gia Tien, Doan Hoang Thu
* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 17 ‐ Supplement of No 1 ‐ 2013: 657 ‐ 663
Objective: The dermal equivalent is an in vitro model of the dermal layer of skin. It is constructed by
seeding dermal fibroblasts into degradable or polymeric scaffold. It can be used for wound care to accelerate
wound healing process. Due to high cost and lack of dermic components, the dermal equivalent has not been
used popularly.
Methods: In this study, we developed a new dermal equivalent by seeding cord lining mesenchymal
stem cells in plastic culture substrate and maintaining in specific medium to stimulate cells to secrete
extracellular matrix
Results: The morphology of dermal equivalent was investigated, we also made evaluation in animal
wound model.
Conclusion: In this study, the dermal equivalent could be cultured from mesenchymal stem cells. The
dermal equivalent is useful in in vitro and animal experiments.
Keywords: dermal equivalent Scaffold, Cord lining mesenchymal stem cells, burn wound.
ĐẶT VẤN ĐỀ
Vật liệu tương đương da đã được nghiên
cứu phát triển và chế tạo trong thực nghiệm từ
vài thập kỷ trước đây(1,2). Đầu tiên là sự xuất hiện
nuôi cấy chế tạo tấm vật liệu tương đương biểu
* Khoa Thẩm mỹ, BV Chợ Rẫy; ** Viện Bỏng Quốc Gia, Hà Nội.
Tác giả liên lạc: ThS.BS. Phan Minh Hoàng, ĐT: 0908221738, Email: Drminhhoang2010@gmail.com.
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 658
bì và sau đó là sự ra đời của công nghệ chế tạo
tấm biểu bì(3). Tuy nhiên, các vật liệu này đều có
hạn chế trong sử dụng cũng như hiệu quả thành
công trong điều trị là do thiếu thành phần của
trung bì. Do đó một số vật liệu khác được chế
tạo dựa trên công nghệ mô tạo ra tấm vật liệu
bao gồm cả thành phần tương đương biểu bì và
thành phần tương đương trung bì bằng cách kết
hợp các yếu tố trung bì và biểu bì, các yếu tố này
được phát triển dựa trên nguyên lý cơ bản là
nuôi cấy nguyên bào sợi và tế bào biểu bì trên
giá đỡ 3 chiều như tấm collagen. Từ khi có vật
liệu thay thế da được chế tạo trong labo, chúng
cũng đã được ứng dụng trong trong nhiều lĩnh
vực khác nhau liên quan đến da như nghiên cứu
dược độc học thậm chí được sử dụng trên lâm
sàng đề ghép điều trị thay thế da người cho
bệnh nhân bỏng hay tổn khuyết da(4). Một số vật
liệu tương đương trung bì đã được sử dụng để
phát triển nghiên cứu chế tạo vật liệu thay thế
da. Tuy nhiên, các vật liệu này đều phải dùng
thành phần đồng loại hay dị loại như collagen
của bò(5,6) hoặc trung bì không còn tế bào sống
lấy từ tử thi(7) hoặc các giá đỡ tổng hợp bằng
polymer(8) các thành phần này đều rất đắt và
tiểm ẩn các nguy cơ lây bệnh truyền nhiễm
Trong da, nguyên bào sợi là tế bào chủ yếu
được bao quanh bởi đệm gian bào. Chúng cũng
tạo ra đệm gian bào bao gồm collagen, elastin và
các protein đệm khác và chúng cũng tương tác
qua lại với một số loại tế bào khác như tế bào
sừng biểu bì, đóng vai trò cốt yếu trong điều tiết
sinh lý da. Đặc biệt trong liền vết thương da, vai
trò của nguyên bào sợi tạo ra ECM đáng kể hơn
nhiều so với da bình thường.
Tương tự như điều kiện của da tự nhiên, các
hormon và yếu tố tăng trưởng cũng được coi là
yếu tố quan trọng trong việc tăng trưởng của tế
bào và tổng hợp đệm gian bào của các tế bào
nuôi cấy(9). Nguyên bào sợi da nuôi cấy được ghi
nhận là tăng sinh và tổng hợp đệm gian bào khi
có mặt một số hormon hay yếu tố tăng
trưởng(10,11). Trong nuôi cấy đơn lớp, nguyên bào
sợi da được cho là tạo nhiều thành phần đệm
gian bào hơn như collagen sau khi đạt 100% độ
che phủ (postconfluent)(12,13). Gần đây chúng tôi
nhận thấy rằng các nguyên bào sợi có thể được
biệt hóa từ tế bào gốc trung mô màng dây rốn.
Các tế bào này có khả năng nhân lên mạnh và
nhiều hơn các nguyên bào sợi da. Hơn nữa, dây
rốn là rác thải y học nhưng lại là một nguồn mô
cung cấp tế bào lý tưởng bởi thông thường mổ
dây rốn đều có diện tích 3000 đến 4000 cm2, do
đó chỉ cần một mẫu dây rốn là đã có thể cung
cấp số lượng cực kỳ lớn tế bào trung mô để chế
tạo các tấm tế bào hay các tấm vật liệu tương
đương trung bì để dùng trong các nghiên cứu in
vitro và điều trị bệnh(14). Phát hiện này cùng với
những hạn chế của tấm vật liệu tương đương
trung bì hiện hành đã thúc đẩy chúng tôi phát
triển loại vật liệu tương đương trung bì có tính
ứng dụng và an toàn hơn.
Trong điều kiện hiện nay, chúng tôi phát
triển loại vật liệu tương đương trung bì mới
bằng cách nuôi cấy tế bào gốc trung mô trong
môi trường đặc biệt có chứa một số yếu tố để tạo
tấm tế bào sau đó thay môi trường chuyên biệt
cho nguyên bào sợi và kích thích chúng tiết ra
những thành phần đệm gian bào để tạo tấm vật
liệu tương đương trung bì mà không cần giá đỡ
hay các thành phần dị loại và đồng loại khác.
Chúng tôi đánh giá loại vật liệu này bằng các
nghiên cứu hình thái cấu trúc mô ‐ tế bào trong
tấm vật liệu. Đồng thời chúng tôi cũng đánh giá
khả năng ứng dụng in vivo của vật liệu này
bằng cách ghép chúng lên động vật với mô hình
điều trị vết thương vết bỏng thực nghiệm ở thỏ.
NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
Tách tế bào trung mô dây rốn
Mô dây rốn được thu từ sản phụ ngay sau
khi sinh, mô được bảo quản trong môi trường
dinh dưỡng. Sau khi cắt nhỏ thành các mẩu có
kích thước 0,2 x 0,2 cm, đặt các mẩu mô trong
đĩa nuôi cấy nhựa và bổ sung môi trường
chuyên biệt được cung cấp từ Ngân hàng tế bào
gốc Mekostem, đặt các đĩa mô vào tủ ấm 370C
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 Nghiên cứu Y học
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 659
với 5% CO2. Thay môi trường nuôi cấy 2‐3 lần/
tuần và theo dõi đến khi các tế bào hình sao hay
hình thoi tách ra khỏi mẫu mô và phát triển đạt
50%‐70% bề mặt đĩa thì tiến hành tách tế bào
bằng quy trình sử dụng trypsin. Các tế bào được
nhân lên đến thế hệ cấy chuyển thứ 3‐4 dùng
vào nghiên cứu chế tạo tấm vật liệu tương
đương trung bì.
Sơ đồ 1. Cấu trúc mô dây rốn: Lớp tế bào biểu mô
tương tự màng ối (1); lớp tế bào gốc trung mô
màng dây rốn (2); lớp tế bào gốc trung mô lớp
Wharton’ jelly (3). Các tế bào được sử dụng trong
nghiên cứu này thuộc vị trí số 2.
Tạo tấm vật liệu tương đương trung bì
Tế bào trung mô được nuôi cấy ở số lượng
tương đương 5000 tế bào/ cm2 đĩa nuôi cấy d =
100mm. Sau khi đạt 100% độ che phủ
(confluent), chúng tiếp tục được nuôi cấy thêm
vài tuần nữa. Trong thời gian nuôi cấy, môi
trường được thay thế bằng biệt hóa nguyên bào
sợi để kích thích tiết đệm gian bào. Khi các tế
bào mọc chồng lấn nhiều lớp lên nhau và có
đệm gian bào, tấm vật liệu sẽ quan sát rõ bằng
mắt thường và dưới kính hiển vi. Dấu hiệu thấy
rõ là tấm vật liệu bắt đầu co và tách ra khỏi bề
mặt nuôi cấy ở mép đĩa. Dùng dụng cụ là cell
lifter gạt nhẹ để tách hoàn toàn tấm vật liệu khỏi
bề mặt đĩa. Tấm vật liệu sau đó được sử dụng
cho các nghiên cứu đánh giá hình thái cấu trúc
và ghép điều trị vết thương bỏng thực nghiệm.
Mười thí nghiệm được tiến hành sử dụng 5
dòng tế bào ở P3 và P4 thu được từ mô dây rốn.
Hình thái mô
Vật liệu tương đương trung bì được cố định
trong dung dịch Boin trong 24 giờ, tiến hành
khử nước và đúc tiêu bản trong paraffin, cắt
thành các lát mỏng 5‐6 micromet và nhuộm
haematoxyline – eosin, quan sát tiêu bản dưới
kính hiển vi quang học.
Gây vết thương bỏng thực nghiệm và ghép
tấm vật liệu tương đương trung bì lên vết
thương
Gây bỏng 20 cm2 theo phương pháp của
Halovec và Pocicado 1961.
Thay băng xử lý vết thương được tiến hành
hàng ngày theo quy trình. Đặt tấm vật liệu
tương đương trung bì lên vết thương, tránh để
gấp mép, dịch, bọt khí bên dưới. Đặt một lớp
gạc vaselin lên trên tấm vật liệu. Đặt 5‐6 lớp gạc
vô khuẩn, băng ép nhẹ. Băng ép nhẹ bằng lớp
vải may theo dạng áo để tránh thỏ làm tuột
băng. Thay băng hàng ngày hoặc cách nhật tuỳ
theo tình trạng vết thương. Trong trường hợp
vết thương nhiễm khuẩn thì điều trị nhiễm
khuẩn vết thương cho đến khi sạch vi khuẩn
mới tiếp tục ghép.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Tấm vật liệu tương đương trung bì
Hai tuần nuôi cấy tính từ sau khi tế bào đạt
100% độ che phủ, các tế bào trung mô được duy
trì trong môi trường nuôi cấy biệt hóa đã bổ
sung một số yếu tố, các tế bào hình thoi dài phát
triển chồng lấn lên nhau khoảng 2‐3 lớp đan
chéo nhau theo nhiều hướng và có sự liên kết
với nhau (ảnh 1 a). Trong khi đó tế bào nuôi cấy
trong điều kiện truyền thống không có yếu tố bổ
sung cho thấy các tế bào vẫn phát triển đơn lớp,
các tế bào nhiều hình dạng nằm cạnh nhau trong
đó có các tế bào hình sao, hình thoi ngắn hơn
(ảnh 1b).
(2)
(1)
(3)
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 660
A B
Hình 1. Tế bào mọc thành hai lớp đan chéo nhau ở ngày thứ 5 trong môi trường biệt hóa (A),
trong khi tế bào vẫn duy trì 1 lớp ở môi trường tăng trưởng cho tế bào gốc trung mô (B), (hình
ảnh soi trên kính hiển vi đảo ngược ‐ 50X)
A B
Hình 2. Duy trì môi trường nuôi cấy 2 tuần, tế bào trong môi trường biệt hóa tạo thành tấm vật
liệu tương đương trung bì, các tế bào mọc thành hai ‐3 lớp đan chéo nhau, tấm vật liệu bắt đầu
bong (A), lắc nhẹ đĩa nuôi thấy tấm vật liệu bong và bờ mép dịch chuyển về phía trung tâm đĩa
(B). (Soi nổi ‐ 50X)
A B
Hình 3. Hình ảnh đại thể tấm vật liệu tương đương trung bì sau 2 tuần, tấm vật liệu dai và dễ
tách ra khỏi bề mặt đĩa nuôi cấy.
Khi tế bào gốc trung mô màng dây rốn phát
triển trong môi trường nuôi cấy, tế bào cũng có
xu hướng tạo ra 2 lớp chồng lấn lên nhau chứ
không phát triển hình cuộn xoáy như
Fibroblasts trung bì. Theo dõi các ngày sau thay
môi trường biệt hóa, thấy tế bào mọc mạnh xếp
chồng lấn lên nhau, khoảng ngày thứ 6‐8 có thể
nhìn thấy rõ bằng mắt thường. Ngày thứ 10, lớp
tế bào có xu hướng bong bật khỏi bề mặt đĩa, lắc
nhẹ đĩa hoặc dùng đầu pipet gạt nhẹ là có thể
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 Nghiên cứu Y học
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 661
tạo ra tấm tế bào. Tấm tế bào chỉ co nhỏ hơn
diện tích đáy đĩa một chút, còn khoảng = 2/3
diện tích đĩa nuôi.
A B
Hình 4. Hình thái cấu trúc trên kính hiển vi quang học nhuộm HE của tấm vật liệu tương đương trung
bì, tấm vật liệu có chứa không chỉ tế bào đơn thuần mà còn bao gồm cả đệm gian bào, tấm vật liệu cho thấy
trong thành phần của chúng chứa rất nhiều tế bào dạng nguyên bào sợi và đệm gian bào tương đối dày.
HE, 50X (ảnh a ); HE, 100X (ảnh b).
Về khía cạnh mô học, tấm vật liệu có chứa
không chỉ tế bào đơn thuần mà còn bao gồm cả
đệm gian bào, tấm vật liệu cho thấy trong thành
phần của chúng chứa rất nhiều tế bào dạng
nguyên bào sợi. Hình ảnh mô học tấm tế bào gợi
ý đây là vật liệu tương đương trung bì.
Kết quả ghép điều trị vết thương thực nghiệm
A B
C D
Hình 5. Vết bỏng được cắt hoại tử toàn lớp, nền vết thương là mô dưới da (a); tấm vật liệu được dàn đều
che phủ bề mặt vết thương (b). Ngày thứ 5 sau ghép, tấm vật liệu bám và che phủ tốt vết thương (c).
Ngày nghiên cứu thứ 14 ghép tấm vật liệu tương đương trung bì, vết thương gần liền hoàn toàn bằng cả
hai hình thức là biểu mô hóa từ bờ mép và co hẹp diện tích vết thương, bề mặt sẹo nhẵn và phẳng so với bề
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 662
mặt da lành xung quanh, sẹo vẫn thiếu thành phần phụ của da (d). (Thỏ số 1).
Với 05 thỏ thí nghiệm được ghép tấm vật
liệu tương đương trung bì vào thời điểm ngày
thứ 2 sau cắt hoại tử sớm làm sạch hoại tử và
cầm máu tốt.
Tấm vật liệu được dàn đều lên vết thương
(ảnh 5b) nhanh chóng bám vào vết thương.
Ngày nghiên cứu thứ 5, bề mặt vết thương được
che phủ một lớp màng mỏng, bám chắc vào vết
thương làm vết thương không chảy máu lúc
thay băng nhưng cơ bản vẫn quan sát thấy nền
vết thương màu đỏ hồng và sạch. Tại những chỗ
lớp màng bám vào gạc và bị bong khi thay băng
quan sát thấy tổ chức hạt sạch, đỏ và rớm máu
(ảnh 5 c).
Vết thương cũng chưa thấy rõ hiện tượng
biểu mô hóa từ bờ mép. Quan sát vết thương từ
ngày thứ 7 thấy biểu mô hóa mạnh ở bờ mép vết
thương tiến dần vào phía trung tâm để làm lành
vết thương. Kèm theo hiện tượng biểu mô hóa
mạnh là dấu hiệu vết thương co nhỏ. Đến ngày
thứ 15, cơ bản các vết thương liền da bằng biểu
mô hóa. Về chất lượng sẹo thấy bề mặt sẹo bằng
phẳng, nhẵn, sờ có cảm giác cứng cộm hơn da
lành xung quanh, không thấy dấu hiệu mọc lông
trở lại (ảnh 5 d). Không thấy có dấu hiệu kích
thích gây viêm ở vết thương hay phản ứng dị
ứng ở vùng da lành quanh vết thương ở cả 5 thỏ
trong suốt quá trình nghiên cứu.
BÀN LUẬN
Đối với da bình thường, trung bì là lớp hỗ
trợ cho biểu bì bao gồm thành phần sợi như
collagen và elastin và cũng bao gồm thành phần
tế bào. Tế bào chủ yếu của trung bì là nguyên
bào sợi đây là dạng tế bào nguồn gốc trung mô
mà có khả năng tổng hợp và giáng hóa thành
phần protein đệm sợi và không sợi của mô liên
kêt và các yếu tố hòa tan khác.
Có vài vật liệu tương đương trung bì được
chế tác theo khuôn mẫu tạo trung bì trên labo.
Trong các mô hình này, nguyên bào sợi được
nuôi cấy trên giá đỡ ba chiều có các thành phần
trung bì như collagen và glycosaminoglycan(5,6)
hoặc là các polymer tổng hợp(8). Trong đó, có mô
hình chế tạo bằng trộn lẫn đệm collagen với
nguyên bào sợi. Với mô hình này, các nhà khoa
học đã có sản phẩm được tạo ra bởi sự kết hợp
giữa nguyên bào sợi da trong đệm collagen và
đã được sử dụng rộng rãi như một hình mẫu ưu
việt. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của chúng tôi,
chúng tôi kiến tạo ra vật liệu tương đương trung
bì mới bao gồm đệm gian bào và cả các tế bào có
hình dạng của nguyên bào sợi bằng cách nuôi
cấy đơn độc tế bào gốc trung mô tách từ màng
dây rốn và không cần giá đỡ. Về hình thái mô,
tấm vật liệu theo mô hình này cho thấy một số
đặc tính tương tự như trung bì bình thường.
Trong nghiên cứu của chúng tôi, đặc tính giống
trung bì được xác định cả bằng cả đặc điểm đại
thể và vi thể. Về đại thể, tấm vật liệu quan sát rõ
bằng mắt thường có màu trắng ngà như trung bì
da bình thường, tấm vật liệu tương đối chắc khi
dùng các dụng cụ để dịch chuyển, thậm chí có
thể gấp làm 2 lớp (ảnh 3 a) và ngay cả khi ghép
lên vết thương thì vẫn thấy rõ tấm vật liệu dạng
màng mỏng (ảnh 5 b). Tấm trung bì của chúng
tôi cũng tương tự như mô hình tấm trung bì tạo
ra bằng cách trộn nguyên bào sợi với collagen vì
thấy rõ cả nhân tế bào và đệm gian bào là
khoảng cách rất rộng trên tiêu bản nhuộm HE
của tấm vật liệu mặc dù đã tách hoàn toàn ra
khỏi bề mặt đĩa nuôi (ảnh 4a, 4b) ngay cả khi đã
tách ra khỏi bề mặt đĩa nuôi cấy. Tuy mô hình
chế tạo sản phẩm này có chứa cả đệm gian bào
cả tế bào dạng nguyên bào sợi nhưng rất có thể
độ dày sản phẩm của chúng tôi chưa thể đạt
được như khi trộn nguyên bào sợi với collagen.
Bởi với mô hình chế tạo tấm trung bì này việc
tạo ra tấm trung bì có độ dày bao nhiêu là do
người chế tạo có thể chủ động được bằng cách
dàn nhiều hay ít hỗn dịch nguyên bào sợi –
collgen gell. Còn trong thí nghiệm của chúng tôi,
việc tạo ra tấm vật liệu dựa trên khả năng của tế
bào dạng nguyên bào sợi biệt hóa từ tế bào gốc
trung mô tạo ra đệm gian bào của chính nó
trong điều kiện nuôi cấy. Cùng với điều đó, kết
quả nghiên cứu gợi ý rằng sản phẩm của chúng
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 17 * Phụ bản của Số 1 * 2013 Nghiên cứu Y học
Hội Nghị Khoa Học Kỹ Thuật Bệnh Viện Chợ Rẫy Năm 2012 663
tôi có thể hữu ích như vật liệu tương đương
trung bì và có những đặc điểm gần gũi với sản
phẩm trung bì nuôi cấy khác.
Nghiên cứu của chúng tôi cũng chỉ ra rằng,
vật liệu tương đương trung bì mới này có thể
thích hợp với các mục đích thí nghiệm và lâm
sàng. Bổ sung cho những thí nghiệm in vitro liên
quan đến loại vật liệu tương đương trung bì mới
này chúng tôi thấy nó có khả năng kích thích
liền vết thương ở thỏ gây vết thương thực
nghiệm bằng cách làm nhanh hình thành tổ
chức hạt đẹp, kích thích biểu mô hóa từ bờ mép
vết thương.
KẾT LUẬN
Từ nghiên cứu này, tấm vật liệu rất giống
với trung bì da bình thường có thể được tạo ra
bằng nuôi cấy đơn độc tế bào dạng nguyên bào
sợi biệt hóa từ tế bào gốc trung mô màng dây
rốn. Tấm vật liệu cũng hữu ích trong các thử
nghiệm in vitro và các mục địch lâm sàng như
kiến tạo vật liệu tương đương da và ghép trên
động vật.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lee DY, Ahn HT, Cho KH. (2000). A new skin equivalent
model: use of a dermal substrate which combines de‐
epidermized dermis with fibroblast‐populated collagen
matrix. J Dermatol Sci.;23:132—7.
2. Lee DY, Cho KH. (2005). The effects of epidermal keratinocytes
and dermal fibroblasts on the formation of cutaneous
basement membrane in three‐dimensional culture systems.
Arch Dermatol Res.;296:296—302.
3. Green H, Kehinde O, Thomas J. (1979). Growth of cultured
human epidermal cells into multiple epithelia suitable for
grafting. Proc Natl Acad Sci USA;76:5665‐8.
4. Ehrlich HP. (2004). Understanding experimental biology of
skin equivalent: from laboratory to clinical use in patients with
burns and chronic wounds. Am J Surg.;187: 29s‐33s.
5. Boyce ST, Michel S, Reichert U, Schroot B, Schmidt R. (1990).
Reconstructed skin from cultured human keratinocytes and
fibroblasts on a collagen‐glycosaminoglycan biopolymer
substrate. Skin Pharmacol.;2:136—43.
6. Maruguchi T, Maruguchi Y, Suzuki S, Matsuda K, Toda KI,
Isshiki N. (1994). A new skin equivalent: keratinocytes
proliferated and differentiated on collagen sponge containing
fibroblasts. Plast Reconstr Surg.;93:537‐44.
7. Regnier M, Prunieras M, Woodley D. (1994). Growth and
differentiation of adult human epidermal cells on dermal
substrates. Front Matrix Biol. ;9: 4 ‐ 35.
8. Cooper ML, Hansbrough JF, Spielvogel RL, Cohen R, Bartel
RL, Naughton G. (1991). In vivo optimization of a living
dermal substitute employing cultured human fibroblasts on a
biodegradable polyglycolic acid or polyglactin mesh.
Biomaterials; 12: 243 ‐ 8.
9. Goldstein RH, Poliks CF, Pilch PF, Smith BD, (1989). Fine A.
Stimulation of collagen formation by insulin and insulin‐like
growth factor I in cultures of human lung fibroblasts.
Endocrinology; 124: 964 ‐ 70.
10. Russell SB, Russell JD, Trupin KM. (1981). Collagen synthesis
in human fibroblasts: effects of ascorbic acid and regulation by
hydrocortisone. J Cell Physiol.;109: 121 ‐ 31.
11. Hata R, Sunada H, Arai K, Sato T, Ninomiya Y, Nagai Y, et al.
(1988). Regulation of collagen metabolism and cell growth by
epidermal growth factor and ascorbate in cultured human skin
fibroblasts. Eur J Biochem.;173: 261 ‐ 7.
12. Booth BA, Polak KL, Uitto J. (1980). Collagen biosynthesis by
human skin fibroblasts. I. Optimization of the culture
conditions for synthesis of type I and type III procollagens.
Biochim Biophys Acta.;607: 145 ‐ 60.
13. Minor RR, Sippola‐Thiele M, McKeon J, Berger J, Prockop DJ.
(1986). Defects in the processing of procollagen to collagen are
demonstrable in cultured fibroblasts from patients with the
Ehlers‐Danlos and osteogenesis imperfecta syndromes. J Biol
Chem.; 261: 10006 ‐ 14.
14. Katsuhiro Kita,1 Gerd G. Gauglitz,1,2 Thang T. Phan,3 David
N. Herndon,1 and Marc G. Jeschke1. (2009). Isolation and
Characterization of Mesenchymal Stem Cells from the Sub‐
Amniotic Human Umbilical Cord Lining Membrane. Stem
cells and Development, V 20, N0 20 : 1‐ 11.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- che_tao_vat_lieu_tuong_duong_trung_bi_tu_te_bao_goc_trung_mo.pdf