包皮来源人真皮成纤维细胞的机械分离高效方案及其在复制性衰老研究中的应用

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:BMC Research Notes 2.8

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  本研究针对酶消化法分离原代人真皮成纤维细胞(HDFs)存在的成本高、操作复杂等问题,开发了一种基于机械分离的包皮来源HDFs培养方案。通过优化组织处理步骤和培养条件,研究人员成功建立了可稳定传代至第8代(P8)的细胞模型,并证实其保持典型纺锤形态及ACTIN/VIMENTIN/SERPINH1等标志物表达特征。该方案为资源有限地区开展皮肤衰老机制研究提供了可靠技术路径,相关成果发表于《BMC Research Notes》。

  

在皮肤衰老研究领域,获取高质量的原代人真皮成纤维细胞(HDFs)一直是基础研究的瓶颈。传统酶消化法不仅成本高昂,在资源有限地区更面临试剂获取困难的问题,且酶处理过程容易导致细胞活力下降。这些问题严重制约了全球范围内皮肤衰老机制研究的均衡发展。印度尼西亚Padjadjaran大学医学院生物医学系的研究团队另辟蹊径,以穆斯林地区广泛开展的包皮环切术废弃组织为材料来源,开发出无需酶消化的机械分离方案,相关成果发表在开放获取期刊《BMC Research Notes》上。

这项研究主要运用了三大关键技术:一是建立标准化的机械分离流程,通过物理切割和刮削替代酶消化;二是采用改良培养基配方,在初期培养阶段将胎牛血清(FBS)浓度提升至12-15%以促进细胞生长;三是结合免疫荧光染色和RT-qPCR技术,系统评估了ACTIN、VIMENTIN蛋白表达及SERPINH1基因表达变化。研究使用的3例样本均来自10岁以下健康男性的包皮环切术废弃组织。

【HDFs机械分离与培养】通过精细的机械分离操作,研究人员成功从包皮真皮层获得具有典型纺锤形态的成纤维细胞。培养观察显示,细胞从组织块边缘迁出的时间约7天,2-6周可达到融合状态。与酶消化法相比,该方法将操作时间缩短至40-70分钟,且省去了昂贵的消化酶成本。

【细胞传代与衰老模型】通过严格控制传代密度(20万细胞/次)和时间间隔(7-8天),建立的HDFs模型可稳定维持至第8代(P8)。晚期传代细胞出现形态学改变,包括细胞扁平化、体积增大等衰老特征,但整体存活率保持良好。

【分子标志物表达】免疫荧光分析显示,P3代HDFs中ACTIN主要分布在细胞外周,VIMENTIN集中在核周区域。至P8代时,VIMENTIN表达显著增强(p=0.027),ACTIN虽有升高趋势但未达统计学差异。RT-qPCR检测发现SERPINH1基因表达在P8代呈1.8倍上调,但变化不显著。

【细胞形态定量】图像分析显示,P3代细胞平均面积为4029.73±1681.32μm2,核面积209.47±48.44μm2;至P8代时细胞面积减小至3411.44±1236.27μm2,而核面积略有增加(219.08±62.7μm2),这些变化与文献报道的衰老细胞特征相符。

这项研究的意义主要体现在三个方面:首先,建立的机械分离方案操作简便、成本低廉,特别适合资源有限地区实验室开展皮肤衰老研究;其次,证实包皮来源HDFs可稳定传代至P8代,为复制性衰老研究提供了可靠模型;最后,系统表征了衰老过程中细胞形态和分子标志物的动态变化,为后续机制研究奠定基础。值得注意的是,研究也发现P8代细胞尚未完全进入终末衰老状态,这提示可能需要延长培养周期或结合其他诱导手段来建立更完善的衰老模型。该成果由Astrid Feinisa Khairani等学者完成,通讯作者来自印度尼西亚Padjadjaran大学,研究过程严格遵循伦理规范(批准号1115/UN6.KEP/EC/2023)。

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