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这项研究可以了解一下
内容提要
2022年11月15日,诺丁汉大学的研究者在Advantage Biomaterails发表的新研究结果表明,有一种新的聚合物,可以向免疫细胞和非免疫细胞提供指令,促进糖尿病患者的伤口愈合。
研究截图
现状
伤口愈合是一个涉及到结构细胞、基质细胞和免疫细胞等多种细胞之间相互作用的十分复杂的生物过程。它主要由四个连续阶段组成:
1.止血阶段——浸润细胞形成支架,同时储存相关生长因子;
2.炎症阶段——免疫细胞浸润,吞噬细胞碎片和微生物,并分泌细胞因子以促进增殖期;
3.细胞增殖迁移阶段——成纤维细胞、肌成纤维细胞和内皮细胞的增殖和迁移形成肉芽组织,其中成纤维细胞是最常见的细胞类型;
4.重塑阶段——成纤维细胞分泌结构性细胞外基质,形成成熟的瘢痕组织或再生皮肤。
糖尿病等疾病会导致这些生物过程失调,伤口愈合长期处于炎症期,伤口微环境中的细胞表现出促炎和抗炎细胞因子的失调和血管生成受损。创面内的成纤维细胞表现处细胞外基质合成减少,细胞的迁移和增殖能力下降,阻止肉芽阻止形成,引发伤口无法正常愈合。
结论
研究者筛选了315种不同的表面聚合物,确定出可以有效调节成纤维细胞向促进/抑制细胞增殖方向分化的化合物。
结果显示:
通过对细胞增殖指数和成纤维化标记物α-SMA的定量分析,聚丙烯酸四氢糠酯(pTHFuA)促进增殖并抑制分化,而聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯(pEGPEA)抑制增殖并促进分化。因此,他们将pTHFuA指定为促增殖聚合物,将pEGPEA指定为抗增殖聚合物。
利用划痕试验分析抗增殖和促增殖聚合物影响伤口愈合情况。48小时后,促增殖表面上的成纤维细胞侵占了48%的初始“伤口”区域,而抗增殖表面上的成纤维细胞侵占了35%。在96小时时,促增殖表面的伤口愈合率为82%,而抗增殖表面的伤口愈合率为55%。这一观察证明了促增殖聚合物具有加速成纤维细胞增殖和迁移,从而使伤口愈合的功能性。
促进增殖聚合物使成纤维细胞保持更高的细胞活力。利用促增殖聚合物培养96小时的成纤维细胞数目较抗增殖聚合物增加了约3倍。
促增殖聚合物培养的成纤维细胞的胶原蛋白I和胶原蛋白III的基因表达水平明显低于抗增殖聚合物,提示促增殖聚合物产生了抗纤维化无疤痕伤口愈合反应。
展望
本研究的通讯作者、诺丁汉大学生命科学学院的Amir Ghaemmaghami教授指出:
这项研究朝着能够创造一种新的、低成本的、有效的糖尿病伤口治疗方法迈出了重要一步。
诺丁汉大学药学院Morgan Alexander教授补充道:
我们以前的研究工作已经展示了新型聚合物的医疗潜力,例如,我们已经成功将抗菌生物膜材料应用于导尿管,通过改变聚合物表面细菌的细胞行为预防感染。
我们认为本研究的生物聚合物可以应用于敷料,我们已经与相关合作伙伴合作,以寻求促进伤口愈合相关治疗和研究。
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