简介:摘要目的探讨水溶性壳聚糖水凝胶对糖尿病小鼠感染全层皮肤缺损创面的作用及其机制。方法采用实验研究方法。采用循环冻融的方法制备由聚乙烯醇和明胶组成的对照水凝胶及由前述2种材料+水溶性壳聚糖组成的水溶性壳聚糖水凝胶。大体观察第1次冻融前后试管中2种敷料流动性,并比较12孔板中2种敷料最终形态的外观差异。取细胞株L929和HaCaT,均分别按照随机数字表法(分组方法下同)分为对照水凝胶组和水溶性壳聚糖水凝胶组,分别加入相应敷料培养24 h,采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖活力。取兔血红细胞悬液,分为生理盐水组、聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)组、对照水凝胶组和水溶性壳聚糖水凝胶组,分别作相应处理后孵育1 h,采用酶标仪检测红细胞的溶血程度。取24只11~14周龄雌性db/db小鼠,在其背部制作全层皮肤缺损创面并在创面处滴加耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)液,72 h后将小鼠分为空白对照组、磺胺嘧啶银水胶组、对照水凝胶组、水溶性壳聚糖水凝胶组,分别作相应处理。伤后0(即刻)、7、14、21 d,大体观察创面愈合情况并计算伤后14、21 d创面愈合率;伤后14 d,检测创面中MRSA浓度;伤后21 d,采用苏木精-伊红染色法对创面进行组织学分析,采用免疫荧光法检测创面中细胞CD31表达并计算其阳性百分率。取Raw264.7细胞,分为进行相应处理的白细胞介素4(IL-4)组、空白对照组、对照水凝胶组、水溶性壳聚糖水凝胶组,培养48 h,采用流式细胞仪检测细胞中CD206阳性细胞百分率。样本数均为3。对数据行独立样本t检验、单因素方差分析、重复测量方差分析、LSD检验及 Dunnett T3检验。结果试管中2种敷料在进行冻融前都具有一定的流动性,冻融1次后均形成半固态凝胶。12孔板中2种敷料最终形态均基本呈稳定的半透明片状,透明度差异不大。培养24 h,水溶性壳聚糖水凝胶组L929和HaCaT的细胞增殖活力均明显高于对照水凝胶组(t值分别为6.37、7.50,P<0.01)。孵育1 h,水溶性壳聚糖水凝胶组红细胞溶血程度明显低于Triton X-100组(P<0.01),而与生理盐水组及对照水凝胶组均相近(P>0.05)。伤后0 d,4组小鼠创面情况相似。伤后7 d,空白对照组与对照水凝胶组创面内部淡黄色渗出物较多,磺胺嘧啶银水胶组与水溶性壳聚糖水凝胶组创面观察到少量渗出。伤后14 d,空白对照组与对照水凝胶组创面干燥结痂,无明显上皮覆盖;磺胺嘧啶银水胶组创面痂皮脱落,可见脓性渗出物;水溶性壳聚糖水凝胶组创面基底呈淡红色,创面可观察到明显上皮覆盖。伤后14 d,水溶性壳聚糖水凝胶组创面愈合率显著高于其他3组(P值均<0.01)。伤后21 d,水溶性壳聚糖水凝胶组创面已完全闭合,其他3组创面均未完全愈合;水溶性壳聚糖水凝胶组创面愈合率显著高于其他3组(P值均<0.01)。伤后14 d,水溶性壳聚糖水凝胶组创面的MRSA浓度明显低于空白对照组(P<0.01),但与对照水凝胶组和磺胺嘧啶银水胶组均相近(P>0.05)。伤后21 d,空白对照组创面新生表皮缺损严重;对照水凝胶组创面的表皮亦有大面积缺损;磺胺嘧啶银水胶组创面尚未形成完整新生表皮;水溶性壳聚糖水凝胶组创面不仅被新生表皮完全覆盖,且新生表皮基底细胞排列规整。伤后21 d,水溶性壳聚糖水凝胶组创面中CD31阳性百分率为(2.19±0.35)%,明显高于空白对照组的(0.18±0.05)%、对照水凝胶组的(0.23±0.06)%以及磺胺嘧啶银水胶组的(0.62±0.25)%,P值均<0.01。培养48 h,水溶性壳聚糖水凝胶组Raw264.7中CD206阳性细胞百分率明显低于IL-4组(P<0.01),但明显高于空白对照组与对照水凝胶组(P<0.05或P<0.01)。结论水溶性壳聚糖水凝胶生物安全性好,较不含水溶性壳聚糖的对照水凝胶能诱导更高水平的巨噬细胞M2型极化,因此可以提升糖尿病小鼠MRSA感染的全层皮肤缺损创面的修复效果,并促进创面快速愈合。
简介:摘要目的探讨含人脐血来源富血小板血浆(HUCB-PRP)的海藻酸钠-明胶(AG)生物墨水(称为HUCB-PRP-AG生物墨水)的可打印性能和细胞相容性,及该生物墨水的三维打印组织治疗裸鼠全层皮肤缺损创面的效果。方法采用实验研究方法。制备含体积分数2.5%、5.0%、10.0%HUCB-PRP的HUCB-PRP-AG生物墨水,分别命名为1P-AG、2P-AG、4P-AG。取AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG,观察室温下外观,采用旋转流变仪检测黏度、储能模量和损耗模量。利用以上4种生物墨水分别进行三维生物打印并观察打印组织外观(后续使用交联后打印组织),将4种打印组织分别与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在Transwell小室内用HUVEC专用培养基共培养24 h,采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖水平(样本数为3);将4种打印组织分别用DMEM培养基培养12、24、48 h,进行干燥称重并计算降解率(样本数为3);将1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织分别用磷酸盐缓冲液培养0.5、24.0、48.0 h,采用酶联免疫吸附测定法检测培养上清液中血管内皮生长因子(VEGF)的表达(样本数为5)。取16只6~8周龄雌性BALB/c-NU裸鼠建立背部全层皮肤缺损创面模型,分为创面仅覆盖医用水胶体敷料的常规对照组和另予HUCB-PRP滴加的HUCB-PRP组、AG打印组织覆盖的AG组、4P-AG打印组织覆盖的4P-AG组(每组4只),观察每组3只裸鼠伤后4、8、14 d创面愈合情况并计算创面愈合率;取每组剩余裸鼠伤后8 d创面组织,行苏木精-伊红染色后观察组织病理学改变,行免疫组织化学染色后观察CD31阳性新生血管情况。对数据行重复测量方差分析、LSD检验及Bonferroni校正。结果在室温下,AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG均呈半透明液态;AG为淡黄色,1P-AG、2P-AG、4P-AG均为淡红色但颜色依次逐渐加深。在温度10 ℃和剪切率0.1~10.0 s-1范围内,AG、1P-AG、2P-AG、4P-AG的黏度均随着剪切率的增加而减小;在温度10 ℃和角频率1~100 rad/s范围内,4种生物墨水的储能模量均大于损耗模量。4种生物墨水打印组织的分辨率与形态均相近。与1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织共培养24 h的HUVEC增殖水平分别为0.885±0.030、1.126±0.032、1.156±0.045,均明显高于与AG打印组织共培养的HUVEC的0.712±0.019(P<0.01);与2P-AG、4P-AG打印组织共培养24 h的HUVEC增殖水平均明显高于与1P-AG打印组织共培养的HUVEC(P<0.01)。1P-AG、2P-AG、4P-AG打印组织培养12、24、48 h的降解率均明显高于AG打印组织(P<0.01);2P-AG、4P-AG打印组织培养24、48 h的降解率均明显高于1P-AG打印组织(P<0.01);4P-AG打印组织培养12 h的降解率明显高于1P-AG打印组织(P<0.01),培养24、48 h的降解率均明显高于2P-AG打印组织(P<0.01)。培养0.5、24.0、48.0 h,2P-AG打印组织培养上清液中VEGF表达量均明显高于1P-AG打印组织(P<0.01),1P-AG和2P-AG打印组织培养上清液中VEGF表达量均明显低于4P-AG打印组织(P<0.01)。常规对照组与HUCB-PRP组裸鼠伤后8 d创面较伤后4 d干燥且缩小,HUCB-PRP组裸鼠伤后14 d创面较常规对照组缩小且无结痂;AG组、4P-AG组裸鼠伤后4 d创面上打印组织明显降解且创面无明显渗出,伤后8 d创面明显上皮化且缩小,伤后14 d创面无结痂;4P-AG组裸鼠伤后14 d创面完全上皮化。与常规对照组比较,AG组裸鼠伤后4 d创面愈合率明显降低(P<0.05),HUCB-PRP组、4P-AG组裸鼠伤后各时间点及AG组裸鼠伤后8、14 d创面愈合率均明显升高(P<0.01);与HUCB-PRP组比较,AG组裸鼠伤后4、8 d及4P-AG组裸鼠伤后4 d创面愈合率均明显降低(P<0.01),AG组裸鼠伤后14 d及4P-AG组裸鼠伤后8、14 d创面愈合率均明显升高(P<0.01);4P-AG组裸鼠伤后各时间点创面愈合率均明显高于AG组(P<0.01)。伤后8 d,常规对照组裸鼠创面组织可见大量炎症细胞浸润、少量新生微血管以及少量CD31阳性新生血管,HUCB-PRP组裸鼠创面组织可见大量炎症细胞浸润、丰富新生微血管以及较多CD31阳性新生血管,AG组裸鼠创面组织可见轻度炎症浸润、少量新生微血管以及少量CD31阳性新生血管,4P-AG组裸鼠创面组织可见轻度炎症浸润、大量新生微血管以及大量CD31阳性新生血管。结论HUCB-PRP-AG生物墨水具备良好的可打印性能和细胞相容性,其三维打印组织可促进裸鼠全层皮肤缺损创面血管化,加速创面愈合。
简介:摘要目的制备含氧化石墨烯(GO)的甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)水凝胶并探讨原位光聚合GO-GelMA复合水凝胶对小鼠全层皮肤缺损创面血管化的影响。方法采用实验研究方法。将0.2 mg/mL的GO溶液50 μL均匀涂抹于导电胶上,烘干后于场发射扫描电子显微镜下观察GO的结构和大小。将人皮肤成纤维细胞(HSF)分为采用相应终质量浓度GO处理的0 μg/mL GO(不加GO溶液,下同)组、0.1 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组、10.0 μg/mL GO组,用酶标仪检测细胞培养48 h的吸光度值,以此表示细胞增殖活性(样本数为6)。将HSF和人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)分别分为采用相应终质量浓度GO处理的0 μg/mL GO组、0.1 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组,采用划痕试验检测划痕后24、36 h HSF的迁移率(样本数为5)及划痕后12 h HUVEC的迁移率(样本数为3),采用酶联免疫吸附测定法检测培养4、6、8 h后HSF分泌的血管内皮生长因子(VEGF)水平(样本数为3)。将配制的含相应终质量浓度GO的GO-GelMA复合水凝胶设为0 μg/mL GO复合水凝胶组、0.1 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组,观察其交联前后的性状,检测用磷酸盐缓冲液浸泡3、7 d后GO的释放情况(样本数为3)。在16只6周龄雌性C57BL/6小鼠背部制作全层皮肤缺损创面,将采用原位交联的含相应终质量浓度GO的GO-GelMA复合水凝胶处理的小鼠按随机数字表法分为0 μg/mL GO复合水凝胶组、0.1 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组,每组4只,观察治疗3、7、14 d创面大体情况并计算创面愈合率,采用激光多普勒血流仪检测治疗3、7、14 d创面血流灌注并计算平均灌注单位(MPU)比值,采用苏木精-伊红染色观察治疗7 d创面血管新生情况并计算血管密度(样本数均为3)。取0 μg/mL GO复合水凝胶组和0.1 μg/mL GO复合水凝胶组治疗7 d的创面组织,采用苏木精-伊红染色观察GO分布与血管新生的关系(样本数为3),行免疫组织化学染色后观察VEGF的表达。对数据行重复测量方差分析、单因素方差分析、Tukey法。结果GO为多层片状结构,宽度约为20 μm、长度约为50 μm。培养48 h,10.0 μg/mL GO组HSF的吸光度值明显低于0 μg/mL GO组(q=7.64,P<0.01)。划痕后24 h,4组HSF迁移率相近(P>0.05);划痕后36 h,0.1 μg/mL GO组HSF迁移率明显高于0 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组(q值分别为7.48、10.81、10.20,P值均<0.01)。划痕后12 h,0.1 μg/mL GO组HUVEC迁移率明显高于0 μg/mL GO组、1.0 μg/mL GO组、5.0 μg/mL GO组(q值分别为7.11、8.99、14.92,P值均<0.01),5.0 μg/mL GO组HUVEC迁移率明显低于0 μg/mL GO组和1.0 μg/mL GO组(q值分别为7.81、5.33,P<0.05或P<0.01)。培养4、6 h,4组HSF的VEGF表达均相近(P>0.05);培养8 h,0.1 μg/mL GO组HSF的VEGF表达明显高于0 μg/mL GO组和5.0 μg/mL GO组(q值分别为4.75、4.48,P值均<0.05)。4组GO-GelMA复合水凝胶在交联前均呈红色液体状,交联后呈微黄色凝胶状且流动性无明显差异。0 μg/mL GO复合水凝胶组复合水凝胶各时间点均无GO释放,其余3组GO-GelMA复合水凝胶中的GO于浸泡3 d部分释放,至浸泡7 d全部释放。治疗3~14 d,4组小鼠创面可见水凝胶敷料覆盖在位并保持湿润,创面逐渐愈合。治疗3、7、14 d,4组小鼠创面愈合率均相近(P>0.05)。治疗3 d,0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面MPU比值明显高于0 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组(q值分别为10.70、11.83、10.65,P<0.05或P<0.01)。治疗7、14 d,4组小鼠创面MPU比值均相近(P>0.05)。0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面治疗7 d的MPU比值明显低于治疗3 d(q=14.38,P<0.05),治疗14 d的MPU比值明显低于治疗7 d(q=27.78,P<0.01)。治疗7 d,0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面新生血管密度为每200倍视野下(120.7±4.1)根,明显高于0 μg/mL GO复合水凝胶组、1.0 μg/mL GO复合水凝胶组、5.0 μg/mL GO复合水凝胶组的每200倍视野下(61.7±1.3)、(77.7±10.2)、(99.0±7.9)根(q值分别为12.88、7.79、6.70,P值均<0.01);1.0 μg/mL GO复合水凝胶组和5.0 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面新生血管密度均明显高于0 μg/mL GO复合水凝胶组(q值分别为5.10、6.19,P<0.05)。治疗7 d,相较于0 μg/mL GO复合水凝胶组,0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面中成簇新生血管更多,且聚集于GO附近;0.1 μg/mL GO复合水凝胶组小鼠创面中GO和新生血管分布区域有大量VEGF表达。结论GO质量浓度低于10.0 μg/mL对HSF增殖活性无明显影响,0.1 μg/mL的GO能够促进HSF和HUVEC迁移,能促进HSF分泌VEGF。原位光聚合GO-GelMA复合水凝胶敷料能够通过促进小鼠全层皮肤缺损创面血管新生,增加创面早期血流灌注,且GO对新生血管有富集作用,其机制可能与GO促进创面细胞分泌VEGF相关。
简介:摘要目的观察生物三维打印类细胞外基质(ECM)硬度对骨髓间充质干细胞(BMSC)向皮肤附属器细胞分化的影响。方法(1)分别将1 g海藻酸钠和4 g明胶、3 g海藻酸钠和8 g明胶混匀,混合物分别溶于100 mL超纯水中,配制2种海藻酸钠-明胶复合水凝胶,分别命名为1A4G水凝胶、3A8G水凝胶,用于后续实验。观察2种水凝胶室温下、4 ℃冷凝15~30 min(冷凝条件下同)后、冷凝且用25 g/L氯化钙溶液交联(交联条件下同)后、冷凝后且用生物三维打印机(三维打印仪器下同)进行三维打印且交联后形态。取2种水凝胶冷凝并交联后,采用杨氏模量测定仪检测杨氏模量(硬度),样本数为3。取2种水凝胶交联并冷冻干燥,用扫描电子显微镜观察其孔隙结构。取2种水凝胶交联并冷冻干燥,用无水乙醇置换法检测孔隙率,样本数为3。(2)从20只1周龄雌雄不限C57BL/6小鼠股骨和胫骨中分离培养BMSC,取第2代细胞进行实验。分别将1.0×107个/mL的BMSC单细胞悬液与1A4G水凝胶、3A8G水凝胶以1∶9的体积比充分混匀,制备载BMSC的1A4G水凝胶、载BMSC的3A8G水凝胶,进行三维打印,1 mL载细胞水凝胶(打印用量下同)打印1块,交联后加入间充质干细胞(MSC)专用培养基培养。根据水凝胶不同,将打印块分为1A4G组和3A8G组。取2组打印块各1块,培养7 d,采用细胞活/死试剂盒计数50倍视野下活、死细胞。取2组打印块各9块,另将9孔用2 mL MSC专用培养基培养的每孔1.0×106个BMSC设为二维培养组。分别于培养1、3、5 d,1A4G组与3A8G组各取3块打印块、二维培养组取3孔细胞,用细胞计数试剂盒8法检测培养液中吸光度值,以此表示细胞增殖活性。(3)同实验(2)制备载BMSC的1A4G水凝胶、载BMSC的3A8G水凝胶各10 mL,分别加入从10只新生1 d雌雄不明C57BL/6小鼠提取的足趾垫匀浆液各0.5 mL混匀进行三维打印及交联,加入MSC专用培养基培养3 d,更换为汗腺专用培养基培养。根据水凝胶不同,将打印块分为1A4G组和3A8G组。汗腺专用培养基培养7 d,采用免疫荧光法检测2组打印块中细胞的上皮细胞表面标志物细胞角蛋白5(CK5)和CK14、汗腺细胞表面标志物CK18和钠钾ATP酶(NKA)、毛囊细胞表面标志物CK17和碱性磷酸酶(ALP)蛋白表达,实时荧光定量反转录PCR法检测2组打印块中细胞的CK5、CK14、CK18、NKA(检测ATP1a1转录本)、CK17、ALP mRNA表达(样本数为3)。对数据行独立样本t检验、Fisher确切概率法检验、析因设计方差分析及Bonferroni法。结果(1)与3A8G水凝胶比较,1A4G水凝胶室温下黏度稍低、流动性稍好。2种水凝胶冷凝后均呈凝胶状,在此基础上,交联后形状均匀规则,经三维打印且交联后为固态的纵横交错的圆柱块。1A4G水凝胶杨氏模量为(52±6)kPa,明显低于3A8G水凝胶的(218±5)kPa(t=40.470,P<0.01)。2种水凝胶孔隙结构相似,横断面均呈多孔网状结构;2种水凝胶的孔隙率相近(t=0.930,P>0.05)。(2)培养7 d,1A4G组和3A8G组打印块中活、死细胞分布相近(P>0.05),绝大部分为活细胞。培养1、3、5 d,1A4G组和3A8G组打印块及二维培养组培养液中吸光度值两两比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。与组内培养1 d比较,1A4G组、3A8G组打印块培养3、5 d培养液中吸光度值均明显升高(P<0.05或P<0.01),二维培养组细胞培养5 d培养液中吸光度值明显升高(P<0.01);与组内培养3 d比较,1A4G组、3A8G组打印块及二维培养组细胞培养5 d培养液中吸光度值均明显升高(P<0.01)。(3)汗腺专用培养基培养7 d,2组打印块中细胞均可见CK5、CK14、CK18、NKA、CK17、ALP蛋白表达。汗腺专用培养基培养7 d,2组打印块中细胞的CK5、CK14、CK18、NKA mRNA表达量相近(t=0.362、0.807、0.223、1.356,P>0.05);3A8G组打印块中细胞的CK17、ALP mRNA表达量分别为1.96±0.21、55.57±11.49,均明显高于1A4G组的1.05±0.42、2.01±0.27(t=3.333、8.074,P<0.05或P<0.01)。结论1A4G水凝胶和3A8G水凝胶三维培养的BMSC均有向汗腺细胞分化的趋势,但3A8G水凝胶三维培养的BMSC向毛囊细胞分化的趋势比1A4G水凝胶明显。提示相对高的生物三维打印类ECM硬度,不仅有利于BMSC向汗腺细胞分化,还有利于其向毛囊细胞分化。
简介:摘要目的探讨年龄对人增生性瘢痕硬度和成纤维细胞(Fb)纤维化表型的影响及其可能的分子机制。方法采用实验研究方法。收集2020年1—6月解放军总医院第四医学中心烧伤整形外科收治的10例瘢痕患者(男4例、女6例)手术切除的增生性瘢痕组织和10例患者(男5例、女5例,年龄7~41岁)手术后剩余的正常全层皮肤组织。根据患者年龄,将6例患者[(10.7±1.6)岁]瘢痕组织纳入年轻组,将4例患者[(40.0±2.2)岁]瘢痕组织纳入年长组。对正常皮肤和2组瘢痕组织,行苏木精-伊红(HE)染色观察组织形态,行Masson染色观察胶原形态、排列并测定胶原含量,冻干及金属镀膜后在扫描电子显微镜下观察真皮层胶原纤维微观形态。采用原子力显微镜在液相下测量2组瘢痕组织硬度。取2组瘢痕组织,分离和培养Fb,采用倒置相差显微镜观察其形态,并采用细胞免疫荧光法检测桩蛋白的表达以反映细胞形态,采用细胞免疫荧光法检测促纤维化蛋白α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、转化生长因子β1(TGF-β1)和Ⅰ型胶原表达及机械力转导相关蛋白Yes相关蛋白(YAP)和增殖相关蛋白Ki67的表达,采用实时荧光定量反转录PCR法检测促纤维化基因TGF-β1、α-SMA和Ⅰ型胶原,抑制纤维化基因TGF-β3及机械力转导相关基因Rho相关激酶1(ROCK1)和YAP mRNA表达。对数据行单因素方差分析、LSD-t检验。结果HE染色可见,正常皮肤表皮层凹凸不平,真皮层可见血管和汗腺等附属器;年轻组、年长组瘢痕组织表皮层均较为扁平,真皮层血管和汗腺等附属器罕见。Masson染色和扫描电子显微镜下可见,正常皮肤胶原纤维排列松散、无序,而2组瘢痕组织胶原纤维排列均较为致密、整齐,且年轻组瘢痕组织胶原纤维较年长组更为致密。年轻组、年长组瘢痕组织胶原含量明显高于正常皮肤组织(t=8.02、3.15,P<0.05或P<0.01),年长组瘢痕组织胶原含量明显低于年轻组(t=4.84,P<0.05)。年长组瘢痕组织真皮层硬度为(50.3±1.1)kPa,明显高于年轻组的(35.2±0.8)kPa(t=11.43,P<0.05)。2组瘢痕Fb在倒置相差显微镜下及经细胞免疫荧光法观察,在形态上无明显差异。年长组瘢痕Fb细胞质中Ⅰ型胶原和TGF-β1表达较年轻组明显升高,2组瘢痕Fb细胞质中α-SMA表达相近。年长组瘢痕Fb细胞质和细胞核中YAP表达较年轻组明显增多,2组瘢痕Fb细胞核中Ki67表达无明显差异。年长组瘢痕Fb中TGF-β1和Ⅰ型胶原mRNA表达量明显高于年轻组(t=2.87、4.85,P<0.05或P<0.01),TGF-β3 mRNA表达量明显低于年轻组(t=3.36,P<0.05),α-SMA mRNA表达量与年轻组无明显差异(t=1.14,P>0.05)。年长组瘢痕Fb中ROCK1和YAP mRNA表达量明显高于年轻组(t=2.98、7.60,P<0.05或P<0.01)。结论年长者皮肤损伤后更容易发生瘢痕愈合,其分子机制可能是由于创面愈合过程中会产生硬度较高的细胞外基质成分使得组织硬度增加,从而激活ROCK和YAP/转录共激活因子PDZ结合基序基因的表达,进而促进促纤维化基因和蛋白的表达。
简介:摘要目的初步探讨改性纳米生物玻璃水凝胶的制备以及它的理化、生物学特性。方法(1)取400 mL氢氧化钙饱和溶液,加入纳米二氧化硅悬液67 mL,制备纳米生物玻璃悬液,观察其悬浮稳定性。(2)制备终质量分数为10%明胶、1%海藻酸钠的水凝胶,设为对照组;在对照组水凝胶基础上加入实验(1)制备的纳米生物玻璃悬液,制备终质量分数为0.5%生物玻璃、10%明胶、1%海藻酸钠的水凝胶,设为实验组。观察2组水凝胶在4、25 ℃的成胶情况并记录成胶时间及在37 ℃的熔解情况并记录熔胶时间。另取2组水凝胶,4 ℃冷浴后用25 g/L的氯化钙溶液交联,用杨氏模量测定仪测量压缩模量。另取2组水凝胶,同前交联后于-20 ℃冻干,测量相关体积并计算孔隙率。样本数均为3。(3)取12只24 h龄C57BL/6J小鼠乳鼠,分离培养成纤维细胞(Fb),倒置显微镜下观察其形态,并培养第3代Fb,用于后续实验。取Fb,制备细胞浓度为1×105个/mL的单细胞悬液,按随机数字表法(下同)分为实验组和对照组,分别加入实验(2)制备的实验组和对照组液态水凝胶,培养12、24、48 h,每组各取3孔,采用细胞计数试剂盒8法检测细胞存活率。(4)取第3代Fb,制备细胞浓度为(3.0~4.5)×107个/mL的单细胞悬液,分为实验组和对照组,每组1管,加入绿色荧光探针DIO染色,分别加入实验(2)中制备的实验组和对照组液态水凝胶9 mL,同前交联后制备载细胞水凝胶。培养3 d,激光共聚焦显微镜下观察细胞在凝胶中的存活情况;同前制备载细胞水凝胶块但不加绿色荧光探针DIO,培养7 d,在扫描电子显微镜下观察细胞在水凝胶中的黏附及伸展情况。(5)取6周龄雌性BALB/c-nu裸鼠12只,分为实验组和对照组,每组6只,在背部制作直径为1 cm的圆形全层皮肤缺损创面,伤后即刻,分别放入1块实验(4)制备的实验组和对照组载细胞水凝胶块。伤后7、14 d,每组取3只裸鼠,收集创面及创周组织,苏木精-伊红染色,观察创面愈合情况。对数据行独立样本t检验。结果(1)纳米生物玻璃粒子可在水中均匀分散,具有良好的悬浮稳定性。(2)2组水凝胶在37 ℃下均呈熔融状态,均未见粒子析出。实验组和对照组水凝胶在37 ℃下的熔胶时间分别为5、10 min,在25 ℃下成胶时间分别为30、180 min,在4 ℃下成胶时间分别为5、10 min。实验组水凝胶压缩模量为(53±6)kPa,明显高于对照组的(23±6)kPa(t=6.364,P<0.01)。实验组水凝胶孔隙率为(86.1±2.1)%,与对照组的(88.2±4.4)%相近(t=1.210,P>0.05)。(3)细胞呈长梭形,细胞核所占比例较大,符合Fb形态学特征。培养12、24、48 h,实验组细胞存活率为(84±4)%、(89±4)%、(130±10)%,与对照组的(89±5)%、(90±4)%和(130±11)%相近(t=1.534、0.611、0.148,P>0.05)。(4)培养3 d,2组细胞在水凝胶中形态完整,未见细胞核裂解、消失,细胞质保持完好,并且实验组细胞荧光强度明显强于对照组。培养7 d,实验组和对照组细胞在水凝胶中黏附、伸展,且实验组细胞在水凝胶中黏附数明显多于对照组。(5)伤后7 d,对照组、实验组裸鼠创面面积均缩小,且实验组减小更明显,2组裸鼠创面及创周均可见大量炎症细胞分布。伤后14 d,对照组裸鼠创面面积大于实验组,且创面及创周炎症细胞明显多于实验组。结论纳米生物玻璃水凝胶具有良好的理化、生物学特性和载细胞潜能,同时还具有促创面愈合能力,在临床应用方面有着较好的潜力。