H2 засилва заздравяването на рани: пролиферация на стволови клетки и отлагане на матрицаНаучно Изследване

Резюме:

История: Въпреки напредъка в разработването на стратегии за грижа за рани, в момента няма лечение, което насърчава възможностите за самовъзстановяване на тъканите. Доказано е, че Н2 ефективно защитава клетките и тъканите от оксидативно и възпалително увреждане. Докато всеобхватните ефекти и как H2 функционира при заздравяването на рани остават неизвестни, особено за връзката между H2 и отлагането на извънклетъчния матрикс (ECM) и активирането на епидермални стволови клетки (EpSCs).

Методи: Тук създадохме модел на кожна асептична рана и приложихме висока концентрация на H2 (66% H2) в камера за лечение. Молекулярните механизми и ефектите от лечението бяха оценени чрез анализ на генно функционално обогатяване, анализ на цифров пространствен профил, анализ на кръвна перфузия/откриване на кислород, in vitro анализ на образуване на тръби, ензимно-свързан имуносорбентен анализ, имунофлуоресцентно оцветяване, нецелеви метабономен анализ, поточна цитометрия , трансмисионен електронен микроскоп и изображения на живи клетки.

Резултати: Ние разкрихме, че високата концентрация на H2 (66% H2) значително повишава скоростта на заздравяване (3 пъти по-висока от контролната група) на 11-ия ден след нараняването. Ефектът не зависи от функциите на O2 или антиреактивните кислородни видове. Хистологични и клетъчни експерименти доказват бързата реепителизация в H2 групата. Компонентите на ECM рано (3 дни след нараняването) бяха открити отлагане в H2 групата на проксималната рана, особено за дермалния col-I, епидермалния col-III и дерма-епидермис-връзка col-XVII. H2 ускорява ранната автоложна пролиферация на EpSC (1-2 дни предварително) и след това диференциация в миоепителни клетки. Тези епидермални миоепителни клетки могат допълнително да допринесат за отлагането на ECM. Други полезни резултати включват продължително влажно заздравяване, по-голяма васкуларизация, по-малко системно възпаление, свързано с Т-хелпер-1 и Т-хелпер-17 клетки, и по-добро ремоделиране на тъканите.

Заключение: Ние открихме нов модел на зарастване на рани, предизвикано от лечение с молекулярен водород. Това е първият път, когато се разкрива пряката връзка между отлагането на H2 и ECM и активирането на EpSC. Тези H2-индуцирани многобройни предимства при лечението може да са свързани с подобряването на клетъчната жизнеспособност в различни клетки и поддържането на митохондриалните функции на основно ниво в биологичните процеси на живота.