低能量激光對體外培養(yǎng)干細(xì)胞及毛囊生長的促進作用及Wnt10b-β-catenin信號通路的實驗研究.pdf

1、研究背景:
　　低能量激光(low level laser，LLL)是一系列波長在600-1100nm，能量密度1-10J/cm2，功率密度為3-90mW/cm2的激光。低能量激光療法(low level laser treatment，LLLT)不僅能夠促進組織修復(fù)再生，還能夠增強體外培養(yǎng)細(xì)胞的活性。有研究表明，LLLT對于部分細(xì)胞的增殖及遷移起到顯著促進作用，是細(xì)胞體外擴增的有效手段。但目前研究尚未明確LLLT用于體外細(xì)胞擴增

2、的最適參數(shù)。此外，LLLT因其促進毛發(fā)生長的作用，已在臨床已被作為改善禿發(fā)癥狀的輔助治療手段。然而產(chǎn)生這些生物學(xué)效應(yīng)的機制仍不十分明確，成為限制LLLT應(yīng)用一個重要因素。本研究旨在探索LLLT促進體外培養(yǎng)細(xì)胞擴增的最適參數(shù)，并探索其促進毛發(fā)生長的作用機制，為LLLT在臨床更精準(zhǔn)的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。
　　研究目的:
　　1、探求LLLT對體外培養(yǎng)干細(xì)胞，主要是人脂肪干細(xì)胞(Adipose derived stem cells，

3、ADSCs)及大鼠骨髓來源間充質(zhì)干細(xì)胞(Bone marrow derived mesenchymal stem cells，BMSCs)生物學(xué)特性的影響。
　　2、探索LLLT對C3H/HeJ小鼠背部皮膚中毛囊的影響并探索其發(fā)生機制。
　　研究內(nèi)容:
　　1、體外培養(yǎng)干細(xì)胞(SCs)體外增殖能力、細(xì)胞周期及凋亡水平的檢測
　　方法:取人ADSCs及大鼠BMSCs細(xì)胞，將細(xì)胞于間充質(zhì)干細(xì)胞培養(yǎng)基中培養(yǎng)。待細(xì)胞貼壁

4、良好后，分別對兩種細(xì)胞給予低、中、高劑量的LLLT照射，照射能量分別為39s，196s，392s。在LLLT照射后6h、12h、24h、48h后采用MTS法檢測各組細(xì)胞活力，F(xiàn)ACS法檢測各組細(xì)胞的周期及凋亡水平。綜合評價LLLT對體外培養(yǎng)人ADSCs及大鼠BMSCs細(xì)胞增殖能力的影響，并進一步比較劑量的高低對細(xì)胞的影響。
　　研究結(jié)果:
　　(1)LLLT對于體外培養(yǎng)的SCs有促進增殖的作用，該促進作用有一定的能量依賴性，

5、即在一定范圍內(nèi)的LLLT能夠促進SCs增殖，而超過該能量范圍后LLLT對SCs的增殖并無明顯促進作用;
　　(2)LLLT對體外培養(yǎng)SCs的促進作用對于不同細(xì)胞效果相異，在大鼠BMSCs和人ADCSsLLLT起效時間不同:大鼠BMSCs在LLLT刺激后12h即出現(xiàn)增殖顯著增加，24h時仍有促進作用，48h時促進作用基本消失;而人ADSCs細(xì)胞則在LLLT刺激后24h才開始出現(xiàn)增殖顯著增加，48h時作用基本消失;;
　　(3)

6、較高能量的LLLT能夠增加SCs細(xì)胞（大鼠BMSCs、人ADSCs）的細(xì)胞凋亡水平。
　　2、體外培養(yǎng)人ADSCs及大鼠BMSCs細(xì)胞遷移能力的檢測
　　方法:取人ADSCs及大鼠BMSCs細(xì)胞生長達80％-90％融合后用于實驗，行劃痕實驗，觀察并分析遷移能力。
　　研究結(jié)果:
　　(1)低劑量的LLLT能夠使人ADSCs細(xì)胞的遷移能力增強，中、高劑量的LLLT并不會削弱ADSCs的遷移能力。
　　(2)低

7、劑量的LLLT對大鼠BMSCs細(xì)胞的遷移能力無影響，中、高劑量的LLLT減弱大鼠BMSCs細(xì)胞的遷移能力。
　　3、LLLT照射對C3H/HeJ小鼠背部毛囊的作用及其機制初探
　　方法:取雌性C3H/HeJ小鼠，隨機分為兩組:激光照射組（LLLT組），對照組（CNTL組），所有小鼠均行背部脫毛處理。腹腔注射EdU溶液后，即刻給予LLLT照射。LLLT照射后4h，1d，2d，5d，7d，10d，15d，20d，進行取材行組織學(xué)

8、染色、rt-PCR及western blot檢測后對結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析。
　　結(jié)果:LLLT能夠誘導(dǎo)C3H/HeJ小鼠背部皮膚中處于休止期的毛囊進入生長期，該作用可能是通過激活Wnt10b介導(dǎo)的Wnt10b/β-catenin信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路實現(xiàn)。
　　研究結(jié)論:
　　1、較低能量的LLLT能夠通過誘導(dǎo)G0/G1期細(xì)胞進入DNA復(fù)制階段，對這兩種細(xì)胞起到促進增殖的作用，并且無誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用;高能量的LLLT不僅對該兩種

9、細(xì)胞的增殖無正性作用，反而會增加細(xì)胞的凋亡水平。
　　2、從細(xì)胞遷移能力方面觀察，LLLT對于BMSCs作用:在劑量較高時，LLLT會抑制BMSCs的遷移能力，而低劑量無明顯影響。對于ADSCs作用:低劑量的LLLT能夠使細(xì)胞的遷移能力增強，并且過高劑量的LLLT不會削弱ADSCs的遷移能力。
　　3、LLLT能夠促進小鼠背部毛發(fā)的生長，其作用機制可能為促進了毛囊由休止期向生長期轉(zhuǎn)換，同時促進了毛囊細(xì)胞的增殖，該促進作用可能