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氢气治疗糖尿病皮肤损伤的细胞学研究

已有 5789 次阅读 2011-5-5 01:55 |个人分类:氢气细胞学研究|系统分类:科研笔记| style, 糖尿病, 治疗疾病, 整形外科, 甘露醇

    氢气保护高糖和甘露醇诱导的人皮肤成纤维细胞氧化损伤

    第三军医大学整形外科关于氢气治疗糖尿病皮肤损伤的细胞研究,最近刚刚被BBRC接受。本研究不仅丰富了氢气治疗疾病的研究范围,而且给糖尿病皮肤损伤的治疗提供了一种新的治疗希望。为人们理解氢气对糖尿病的治疗效果提供了新的证据。

    活性氧引起的氧化应激是糖尿病患者皮肤损伤的重要因素,氢气是一种刚发现的毒性活性氧((•OHONOO-))抗氧化物质,但不与其他类型的活性氧发生反应(不一定)。本研究主要观察氢气培养基对人皮肤成纤维细胞氧化损伤的保护作用。

    采用激光共聚焦显微镜分析细胞内O2-含量和线粒体膜电位。采用CCK-8试剂检测细胞存活率。并检测了细胞MDASODGSH含量。结果发现,高糖和甘露醇都可以诱导的人皮肤成纤维细胞氧化损伤。有意思的是,溶解氢气的培养基能显著减少细胞内O2-含量,稳定线粒体膜电位,降低MDA含量,细胞抗氧化能力明显提高。说明氢气具有提高细胞抗氧化能力,减少活性氧产生。研究结果提示氢气对糖尿病等各类皮肤损伤具有潜在的应用价值。

 

Title: Hydrogen-rich medium protects human skin fibroblasts from high glucose or mannitol induced oxidative damage

 

Abstract: Reactive oxygen species (ROS) are an important factor in the development of skin lesions in diabetes. A new antioxidant, hydrogen, can selectively neutralize hydroxyl radicals (•OH) and peroxynitrite (ONOO-) in cell-free systems, whereas it seldom reacts with other ROS. Fibroblasts are a key component of skin. In the present study, we investigated the protective effects of hydrogen-rich medium on human skin fibroblasts (HSFs) under oxidative stress.

Confocal microscopy was used to assay both the intracellular superoxide anion (O2-) concentration and the mitochondrial membrane potential (Ψ). Cell viability was determined using the Cell Counting Kit-8 (CCK-8). The concentrations of cellular malonaldehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), and glutathione (GSH) were also measured. The results revealed that both mannitol and high glucose could cause oxidative stress in HSFs. Interestingly, the use of a hydrogen-rich medium significantly reduced the level of intracellular O2-, stabilized the Ψ and attenuated production of MDA, which efficiently enhanced the antioxidative defense system and protected the HSFs from subsequent oxidative stress damage. In other words, hydrogen decreased the excessive generation of intracellular O2- and elevated the cellular antioxidative defense. Based on our results, hydrogen may have applications in the treatment of skin diseases caused by diabetes.

Keywords: Hydrogen, skin lesions, human skin fibroblast, reactive oxygen species, superoxide anion, mitochondrial membrane potential

 

感谢作者于博士提供全文:

Hydrogen-rich_medium_protects_human_skin_fibroblasts_from_high_glucose_or_mannit.pdf

本研究受到国家自然科学基金(8100841)和重庆自然科学基金2009BB5153资助

 

网络资料相关糖尿病皮肤损伤的更多内容阅读

http://baike.baidu.com/view/766281.htm (1)血管病变

  多数糖尿病性皮肤病的发病机理可归纳为微血管病和组织局部缺血。许多学者对全身小血管,特别是视网膜和肾脏的小血管的研究表明,微血管的严重程度与血糖升高的程度、病程的长短及临床严重程度并无直接关系,这被认为是多种因素的作用。

(2)生化反应

  皮表的生化变化对皮肤易发生多种感染起重要作用。另一方面,有人观察糖尿病患者皮肤上的细菌数并不比正常人高,相反,有些细菌还明显减少,因而认为糖尿病患者易受细菌感染主要由于菌群平衡失调,而不是组织中糖分增加之故。

  糖尿病患者每克皮组织中葡萄糖量高于每毫升血液中糖含量,因此易产生各种各样的皮肤问题。

编辑本段糖尿病性皮肤病分类

  我们将糖尿病患者发生的皮肤病统称为"糖尿病性皮肤病",包括许多种疾病,可以分为三大类:

第一类

  是由于糖尿病患者体内产生的异常中间代谢产物引起的皮肤病,如皮肤感染、皮肤瘙痒、皮肤黄瘤等。这些疾病的发生和糖尿病产生的高糖血症以及高脂血症有直接关系,当糖尿病得到控制后这些病变随之缓解。

第二类

  与糖尿病的慢性退行性变有关,如糖尿病性皮病、红斑与坏死、糖尿病性皮肤大疱、硬化性水肿、糖尿病性神经疾病等,这类疾病的发病机制为糖尿病引起微小血管病变,造成皮肤血供减少,伴同血管疾病的真皮结缔组织受损和其他附属器受损。这类疾病的发生过程很缓慢,治疗起来也很困难。

第三类

  是伴发于糖尿病但与代谢障碍或退行性病无关的皮肤病,如糖尿病性类脂渐进性坏死、环状肉芽肿、白癜风等,这些疾病在患有糖尿病的人中更加常见,它们与糖尿病发病机制之间的关系至今仍然不完全清楚。[1]

编辑本段哪些皮肤表现是糖尿病患者特有的?

  哪些皮肤表现是糖尿病患者特有的?

(1)糖尿病的皮肤感染

  ①金黄色葡萄球菌感染:糖尿病患者引起金黄色葡萄球菌皮肤感染比非糖尿病者为多。其中 20%为败血症性皮损。

  ②皮肤癣菌感染:较常见,特别是有严重神经血管并发症者易被真菌感染。

  ③念珠菌感染:未控制的糖尿病患者口、甲皱、生殖器念珠菌感染较多而严重。念珠菌性口角炎是糖尿病儿童的典型并发症。念珠菌性龟头炎和外阴炎是老年糖尿病患者的主要症状。

(2)糖尿病性皮病

  为糖尿病最常见的皮肤损害。发生在小腿前部,开始为圆形或椭圆形暗红色,扁平丘疹,直径1cm或略小些。非对称分布,呈疏散或聚集分布。本病也可发于别处,进展缓慢,最后遗留小的、色素性凹陷性疤痕,常伴有糖尿病性微血管病。本病为诊断糖尿病的重要线索。

(3)黄皮肤

  这是糖尿病性胡萝卜素血症。半数以上糖尿病患者有胡萝卜素血症,而胡萝卜素沉着可使掌跖和面部皮肤发黄,而巩膜不黄染。减少食物中的胡萝卜素的摄入量,皮肤的色素可慢慢消退。

(4)糖尿病性大疱

  有特征性,但少见。无任何先兆,水疱突然发于四肢末端,以足,趾最多。水疱直径从数毫米到数厘米。壁薄,透明,内含澄清液体。一般3~6周不治自愈,不留疤痕,极少复发。

编辑本段糖尿病的皮肤损害有哪些?

  糖尿病的皮肤损害可分为原发性糖尿病皮损、继发性糖尿病皮损、特发性糖尿病皮损三组症群。

(1)原发性糖尿病皮肤损害。

  原发性皮肤损害包括:①糖代谢紊乱所致的透明细胞汗管瘤。 ②脂肪代谢紊乱所致的糖尿病性黄色瘤、其他黄色瘤。③结缔组织代谢障碍所致的糖尿病性浮肿性硬化病、淀粉样变性苔癣、粘液水肿性苔癣。④血管病变所致的糖尿病性坏疽,糖尿病性类脂性渐进性坏死,泛发性丘疹性环状肉芽肿,胫骨前部色素斑,糖尿病性水泡,糖尿病性颜面潮红。⑤末梢神经障碍所致的糖尿病性无汗症。⑥皮肤感染。皮肤真菌感染的阴道炎、口角炎、甲癣;皮肤化脓感染的疖、痈、毛囊炎汗腺炎、带状疱疹。⑦反应性皮肤病。湿疹、皮肤炎症、皮肤瘙痒症。

(2)继发性糖尿病皮肤损害。

  继发性糖尿病皮肤损害包括:①胰腺病变的青铜色糖尿病、胰高血糖素瘤。②肝脏病变引起的迟发性皮肤吡喀紫质。③脑垂体病变引起的肢端肥大症、柯兴氏综合征。④肾上腺皮质病变引起的柯兴氏综合征。⑤药物引起的类固醇性糖尿病。

(3)特发性糖尿病

  指糖尿病和特征性皮肤表现,是原因不明系统性疾患的一部分,如良性黑棘皮症、沃奈综合征、类脂质蛋白沉积病、硬皮病、出血性多发性特发性肉瘤(卡浦西肉瘤) 、肥胖多毛额骨肥厚综合征等。

(4)治疗糖尿病药物引起的皮肤损害。

  如注射胰岛素引起的皮下脂肪萎缩、磺脲类降血糖药引起的荨麻疹或泛发性轻度红斑等。



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3 柳东阳 刘让华 luofalai

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