白細胞介素-6在皮膚損傷修復中的作用及對炎癥因子表達水平的影響研究

[摘要]目的：探討白細胞介素-6（IL-6）在皮膚損傷修復中的作用及對炎癥因子表達水平的影響。方法：選擇2017年5月-2017年12月參與實驗的SD大鼠30只作為對象，隨機取10只，設為常規對照組;剩余20只大鼠采用手術方式在脊柱兩側1cm部位作皮膚缺損損傷動物模型，建模完畢后隨機將SD大鼠分為IL-6基因組（n=10）和模型對照組（n=10）。常規對照組與模型對照組常規飼養、飲水，IL-6基因組建模后腹腔注射IL-6基因轉移的高分泌IL-6 0.5ml，注射1次。采用酶聯免疫吸附試驗、PCR方法完成三組大鼠白細胞介素-1α（IL-1α）、白細胞介素-1β（IL-1β）、角質細胞誘導因子（KC）、單核細胞誘導蛋白1α（MIP-1α）及單核細胞誘導蛋白-2（MIP-2）水平及基因測定，比較三組損傷面積、炎癥因子水平、炎癥因子基因表達水平。結果：IL-6基因組干預后1d、3d、6d、10d及14d損傷面積縮小率大于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。IL-6基因組干預后IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平，低于模型對照組但高于常規對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。模型對照組干預后IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平高于常規對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。IL-6基因組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 基因表達量，均低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。結論：IL-6在大鼠皮膚缺損中能降低測定炎癥因子的產生，有助于促進皮膚損傷的修復，縮小損傷面積，促進大鼠恢復。

[關鍵詞]白細胞介素-6;皮膚損傷;損傷修復;炎癥因子;SD大鼠

[中圖分類號]R622? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2021）07-0107-04

Effect of Interleukin-6 on the Expression of Inflammatory Factors in Skin Damage Repair

ZHANG Fei

（Department of Cosmetology and Orthopaedics，the First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine，Changsha 410007，Hunan，China）

Abstract： Objective? To investigate the effect of interleukin-6 （IL-6） on the expression of inflammatory factors in skin injury repair. Methods? Thirty SD rats from May 2017 to December 2017 were selected as the subjects， and 10 rats were randomly selected as the conventional control group. The remaining 20 rats were surgically performed on the 1cm side of the spine. Animal models of skin defect injury were randomly divided into the IL-6 gene group （n=10） and the model control group （n=10） after modeling. The conventional control group and the model control group were routinely fed and drinking water. After the IL-6 gene group modeling， 0.5ml of high-secretion IL-6 gene of IL-6 gene transfer was intraperitoneally injected and injected once. Three groups of rats were treated with interleukin-1α （IL-1α）， interleukin-1β （IL-1β）， keratinocyte inducing factor （KC）， and monocyte-inducible protein 1a by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA） and PCR. （MIP-1α） and monocyte-inducible protein-2 （MIP-2） levels and gene assays， comparing the three groups of lesion area， inflammatory factor levels， inflammatory factor gene expression levels. Results? The reduction rate of injury area in the IL-6 gene group were higher than those in model control group on 1d， 3d， 6d， 10d and 14d， and the differences were statistically significant（P<0.05）. The levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 after the IL-6 gene group were lower than those in the model control group， but higher than those in the conventional control group （P<0.05）. The levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 in the model control group after intervention were higher than those in the conventional control group （P<0.05）. The levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 were higher in the model control group than in the conventional control group（P<0.05）. The gene expression levels of IL-1α， IL-1β， KC， MIP-1α and MIP-2 in the IL-6 gene group were lower than those in the model control group （P<0.05）. Conclusion? IL-6 can reduce the production of inflammatory factors in rat skin defects， help to promote the repair of skin damage， reduce the damage area and promote the recovery of rats.

Key words： interleukin-6（IL-6）; skin damage; amage repair; inflammatory factors; SD rats

皮膚是指身體表面包裹在肌肉外面的組織，屬于人體最大的器官，主要承擔保護身體、排汗、感覺冷熱及壓力等功能[1]。皮膚覆蓋全身，能避免皮膚受到物理性、化學性、機械性或病原微生物的侵襲，但是當皮膚受到外界損傷或疾病等因素作用后，將會引起皮膚發生不同程度缺損，嚴重者將威脅患者生命[2]。臨床研究表明[3]：細胞因子在各種炎癥反應、損傷修復及細胞突變中發揮了重要的作用，而炎癥因子在皮膚損傷早期即出現，能通過自身量變抑制炎癥反應，增加毛細血管壁通透性，從而誘導炎性細胞向損傷區域浸潤，有助于調節炎癥細胞分泌及相關細胞因子，有助于促進損傷修復[4]。白細胞介素-6（IL-6）是一種白細胞介素的細胞因子，可由T細胞、單核-巨噬細胞、內皮細胞及B細胞等分泌產生，能作用于干細胞、巨噬細胞、活化的B細胞中，在感染或外傷引起的急性炎癥反應中發揮了重要的作用[5-6]。臨床研究表明[7]：IL-6能誘導白細胞聚集而造成纖維化，且牛皮癬、硬皮病中均表現為IL-6增加。但是，IL-6在皮膚損傷修復過程中的作用及對炎癥因子的影響研究較少。因此，本文采用隨機對照方法進行研究，探討IL-6在皮膚損傷修復過程中對白細胞介素-1α（IL-1α）、白細胞介素-1β（IL-1β）、角質細胞誘導因子（KC）、單核細胞誘導蛋白-1α（MIP-1α）及單核細胞誘導蛋白-2（MIP-2）等炎癥因子表達水平的影響，報道如下。

1? 資料和方法

1.1 臨床資料：選擇2017年5月-2017年12月參與實驗的SD大鼠30只作為研究對象，隨機取10只，設為常規對照組;剩余20只大鼠建立皮膚缺損損傷動物模型，建模完畢后隨機將SD大鼠分為IL-6基因組（n=10）和模型對照組（n=10）。入組大鼠檢疫合格，雌雄不限，體質量205～426g，平均（315.77±15.71）g。動物合格證號：SCXK-（吉）2007-0003，所選動物均由醫學動物實驗中心提供SD大鼠常規飼養，自由攝食、飲水，光照12h，建模前12h禁食。

1.2 儀器與試劑：實驗所需儀器與設備見表1。

1.3 方法

1.3.1 動物模型建立：取20只SD大鼠，腹腔內注射Nembutal（5μg/g）進行麻醉，剃除背部毛發，待麻醉生效后進行常規消毒、鋪巾，采用直徑為4.0mm的圓形無菌手術刀在背部切除皮膚，在脊柱兩側1.0cm部位作直徑為4.0mm的皮膚缺損損傷模型，建模時避免損傷肌肉、血管及神經。損傷形成后不包扎、不給予藥物干預，在無菌實驗室內進行單籠飼養，常規給予消毒食物與飲水[8-9]。

1.3.2 分組：常規對照組SD大鼠僅提出背部毛發，不做其余處理。隨機選取構建模型的SD大鼠作為模型對照組。常規對照組與模型對照組常規飼養、飲水。IL-6基因組：建模后腹腔注射IL-6基因轉移的高分泌IL-6。取購置的大鼠成纖維細胞株進行大量擴增，從大鼠尾腱中完成膠原的提取，向對數生長的大鼠成纖維細胞株加入IL-6基因轉移的高分泌IL-6后放置在含有20.0%小牛血清的DMEM中等體積與膠原混合，控制細胞最終濃度為2×107個/毫升;IL-6基因組大鼠中每只體內注射IL-6基因轉移的高分泌IL-6 0.5ml，注射1次，注射完畢后進行常規飼養[10]。

1.4 觀察指標

1.4.1 損傷面積縮小率：三組大鼠干預后1d、3d、6d、10d及14d對三組大鼠損傷部位進行拍照，測量損傷面積。損傷面積縮小率=（干預前損傷面積-干預后損傷面積）/干預前損傷面積[11]。

1.4.2 炎癥因子水平：各組SD大鼠干預前、干預后取頸動脈血3ml，25min離心，離心力1 194g，血清分離后采用酶聯免疫吸附試驗完成白細胞介素-1α（IL-1α）、白細胞介素-1β（IL-1β）、角質細胞誘導因子（KC）、單核細胞誘導蛋白-1α（MIP-1α）及單核細胞誘導蛋白-2（MIP-2）水平測定[12-13]。

1.4.3 炎癥因子基因表達水平：三組SD大鼠修復后14d以斷頸方式處死，利用直徑為8.0mm的圓形取材刀完成組織的提取，經PBS沖洗后加入500μl trizol吹打，使得組織充分溶解，加入500μl trizol充分混合、均勻。將上述溶液放入體溫5min下使得蛋白體充分解體，加入0.2ml氯仿，劇烈震蕩15s，常溫下放置2～3min，15min離心，速度12 000rpm，獲得三層液體（上層為水相、中間層與下層為有機相）[14]。取RNA沉淀，轉移到新的EP管中，加入0.5ml異丙醇，充分混合后放置在-20℃冰箱中，10min離心，速度為12 000rpm，可見凝膠狀沉淀（即為RNA）。充分洗滌RNA，并加入250μl DEPC與750μl乙醇，利用乙醇完成沉淀的沖洗，5min離心，速度為7 400rpm，取沉淀放入工作臺上進行20min干燥。利用紫外分光度儀檢測RNA濃度并完成RNA提純（以Rnase作為空白對照），在A260下測定吸光度值。采用Dnase酶處理RNA，處理完畢后放入冰箱中，備用[15]。PCR反應檢測IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達量，不同引物見表2。PCR反應條件設定：30℃，10min;42℃，30min;99℃，5min;5℃，5min，連續進行35個循環，最后72℃下完成10min延長。選擇獲得的擴增產物，放入1.5%瓊脂凝膠進行電泳，完畢后采用UVP凝膠圖像完成灰度值的測定，β-actin為內對照[16-17]。

1.5 統計學分析：采用SPSS 18.0軟件處理，計數資料行χ2檢驗，采用例（%）表示，計量資料行t檢驗，采用（x?±s）表示，P<0.05為差異有統計學意義。

2? 結果

2.1 三組損傷面積縮小率比較：IL-6基因組干預后1d、3d、6d、10d及14d損傷面積縮小率均大于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2 三組炎癥因子水平比較：干預前，模型對照組與IL-6基因組比較差異無統計學意義（P>0.05）;干預前后，常規對照組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平低于IL-6基因組及模型對照組，差異均有統計學意義（P<0.05）;干預后模型對照組高于IL-6基因組，差異均有統計學意義（P<0.05）。

2.3 三組炎癥因子基因表達：IL-6基因組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達量，均低于模型對照組，差異有統計學意義（P<0.05）;IL-6基因組與模型對照組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達量，均高于常規對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。

3? 討論

皮膚損傷的修復是一個多因素過程，一般需要經歷清創、皮下組織增生及皮膚的重新覆蓋三個過程[18]。當機體皮膚損傷后通過清創后能協調各種炎癥因子，有助于各種炎癥因子在規定的時間內進入相應的區域，有助于清除損傷區域內的壞死組織、異物等[19]。同時，清創過程中有助于各種細胞因子的增殖，能誘導纖維母細胞、血管內皮細胞及其他細胞的增生及分裂，利于缺損組織的修復。此外，在此基礎上將會形成浸潤及增生的表皮細胞，并覆蓋相應的表面，實現缺損皮膚的修復[20]。

IL-6屬于是一種具有多種生物學功能的細胞因子，能分泌于多種正常皮膚細胞中，包括：上皮細胞、纖維母細胞、表皮細胞等。且IL-6可通過誘導急性期蛋白的產生，能與相應的受體結合，實現信息的傳遞，完成其他相關因子的調節[21]。隨著研究的深入，目前IL-6在骨骼肌損傷、急性肝損傷、軟組織損傷、中樞神經系統損等領域均有報道，但目前其在皮膚損傷修復中研究較少[14，22]。在本研究中，IL-6基因組干預后1d、3d、6d、10d及14d損傷面積縮小率均大于模型對照組，說明IL-6能縮小皮膚缺損面積，利于缺損部位愈合。這與之前的研究報道一致。臨床研究表明[23]：IL-6在皮膚缺損中能通過gp130蛋白進行傳遞，能影響其他炎癥因子的產生，表現為各種生理與病理狀態下機體組織器官形態及功能的變化。本研究中，IL-6基因組干預后炎癥因子IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平，高于模型對照組與常規對照組;模型對照組干預后炎癥因子IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2水平，高于常規對照組，說明IL-6在皮膚缺損中有助于降低其他炎癥因子水平，有助于抑制機體內的瀑布聯級反應，能從根本上控制缺損的進一步加重。臨床研究表明[24]：機體內的各種生物因子之間存在緊密的聯系，且能相互作用、相互制約，從而處于動態平臺狀態。當機體內IL-6缺失后，炎癥因子平衡將會打破，造成其他炎癥因子水平發生明顯的變化。本研究中，IL-6基因組IL-1α、IL-1β、KC、MIP-1α及MIP-2 RNA表達量，均低于模型對照組，說明大鼠皮膚缺損中補充IL-6能降低其他炎癥因子的產生，有助于缺損部位愈合。由于每一種生物因子功能相對較多，同種因子可能具有不同的功能，并且不同的因子均能完成共同蛋白質信息的傳遞，從而顯示相同的功能[25]。從本研究結果看出：大鼠皮膚缺損后常伴有IL-6因子的降低，補充IL-6能影響其他炎癥因子產生，利于大鼠缺損部位的修復。

綜上所述，IL-6在大鼠皮膚缺損中能降低炎癥因子的產生，有助于促進皮膚損傷的修復，縮小損傷面積，促進大鼠恢復。

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[收稿日期]2021-01-19

本文引用格式：張斐.白細胞介素-6在皮膚損傷修復中的作用及對炎癥因子表達水平的影響研究[J].中國美容醫學，2021，30（7）：107-110.