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雄激素及其拮抗剂双重释放系统在小鼠Ⅲ度烧伤创面修复中的应用效果

黄日中 王裔惟 黄何艳 蒋蕊韩 薛楠楠 尹少平 赵宏宇

黄日中, 王裔惟, 黄何艳, 等. 雄激素及其拮抗剂双重释放系统在小鼠Ⅲ度烧伤创面修复中的应用效果[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2024, 40(2): 180-189. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230802-00033.
引用本文: 黄日中, 王裔惟, 黄何艳, 等. 雄激素及其拮抗剂双重释放系统在小鼠Ⅲ度烧伤创面修复中的应用效果[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2024, 40(2): 180-189. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230802-00033.
Huang RZ,Wang YW,Huang HY,et al.Application effect of a dual release system of androgen and its antagonist in the repair of full-thickness burn wounds in mice[J].Chin J Burns Wounds,2024,40(2):180-189.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230802-00033.
Citation: Huang RZ,Wang YW,Huang HY,et al.Application effect of a dual release system of androgen and its antagonist in the repair of full-thickness burn wounds in mice[J].Chin J Burns Wounds,2024,40(2):180-189.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230802-00033.

雄激素及其拮抗剂双重释放系统在小鼠Ⅲ度烧伤创面修复中的应用效果

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20230802-00033
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金项目 82003305

江苏省高等学校基础科学(自然科学)研究面上项目 21KJB360016

南京中医药大学自然科学基金项目 XZR2020069

详细信息
    通讯作者:

    赵宏宇,Email:njdie001@njucm.edu.cn

Application effect of a dual release system of androgen and its antagonist in the repair of full-thickness burn wounds in mice

Funds: 

Youth Science Fund Project of National Natural Science Foundation of China 82003305

Jiangsu Province Higher Education Basic Science (Natural Science) Research General Project 21KJB360016

Natural Science Foundation Project of Nanjing University of Chinese Medicine XZR2020069

More Information
  • 摘要:   目的   探讨双氢睾酮和羟基氟他胺(以下称为DH)最佳配比,构建雄激素及其拮抗剂双重释放系统,分析该系统在小鼠Ⅲ度烧伤创面修复中的应用效果。   方法   该研究为实验研究。取HaCaT细胞,按随机数字表法(分组方法下同)分为空白组(不加药物培养)、低基线组、中基线组、高基线组,对后3组细胞均分别加用3种配比的DH培养。中配比下,从低到高3个基线组中双氢睾酮质量依次为1.4、2.8、4.0 µg,羟基氟他胺质量依次为1.2、1.6、2.0 µg,以此为基准,小配比下,双氢睾酮质量减少1/2,羟基氟他胺质量增加1/2;大配比下,双氢睾酮质量增加1/2,羟基氟他胺质量减少1/2。培养2 d,采用细胞计数试剂盒8检测细胞增殖水平(样本数为4)。取16只6~8周龄雄性BALB/c小鼠,于其背部制备Ⅲ度烧伤创面后,分为空白组、小配比组、中配比组和大配比组(每组4只小鼠),伤后7 d于后3组小鼠创面局部滴加含不同配比DH的生理盐水[从小到大3个配比组中DH总量分别为127.5、165.0、202.5 µg,双氢睾酮与羟基氟他胺质量比(以下称为药物质量比)分别为8∶9、8∶3、8∶1],之后每48小时重复给药1次,直至伤后27 d;对空白组小鼠创面于前述时间点滴加生理盐水。观察伤后0(即刻)、7、14、21、28 d创面愈合情况并计算伤后7、14、21、28 d创面愈合率(样本数为4);伤后28 d,取创面组织,行苏木精-伊红染色后观察再上皮化情况,行Masson染色后观察胶原纤维情况并分析胶原纤维占比(样本数为3)。取20只6~8周龄雄性BALB/c小鼠,于其背部制备Ⅲ度烧伤创面后,分为普通支架组和小比例支架组、中比例支架组、大比例支架组(每组5只小鼠),伤后7 d开始对创面分别持续外敷运用静电纺丝技术制备的不含药物的聚己内酯支架和含药物质量比为1∶3、1∶1、3∶1的DH的聚己内酯支架(即雄激素及其拮抗剂双重释放系统,DH总量均约为1.7 mg)直至实验结束。同前动物实验于相同时间点行组织病理学分析(样本数为3);伤后7、14 d,收集创面分泌物,通过16S核糖体RNA高通量测序分析菌群相对丰度(样本数为3)。   结果   培养2 d,在小配比下,低基线组、高基线组HaCaT细胞增殖水平均显著高于空白组( P<0.05)。随着伤后时间的延长,4组小鼠创面均不断缩小。伤后14 d,大配比组小鼠创面愈合率为72.5%(61.7%,75.1%),与空白组的53.3%(49.5%,64.4%)相近( P>0.05);小配比组与中配比组小鼠创面愈合率分别为74.2%(71.0%,84.2%)和70.4%(65.1%,74.4%),均显著高于空白组( Z值均为-2.31, P<0.05)。伤后21 d,小配比组小鼠创面愈合率显著高于空白组( Z=-2.31, P<0.05)。伤后28 d,3个配比组小鼠创面完全再上皮化且表皮均较空白组厚;与空白组比较,3个配比组小鼠创面组织中胶原纤维含量均更多且排列更有序,小配比组和大配比组小鼠创面组织中胶原纤维占比均明显增大( P<0.05)。伤后28 d,普通支架组小鼠创面部分上皮化,3个比例支架组小鼠创面基本完全上皮化,其中小比例支架组小鼠创面表皮最厚;小比例支架组小鼠创面组织中胶原纤维占比较普通支架组明显增大( P<0.05)。伤后7 d,4组小鼠创面分泌物中相对丰度较高的菌群包括棒状杆菌属、葡萄球菌属、红球菌属菌;伤后14 d,4组小鼠创面分泌物中相对丰度较高的菌群包括寡养单胞菌属、红球菌属、葡萄球菌属菌,且3个比例支架组小鼠创面分泌物中菌群种类数都多于普通支架组。   结论   药物质量比相对较小的DH,具有促进HaCaT细胞增殖的作用;8∶9为双氢睾酮与羟基氟他胺的最佳质量比,该质量比DH可以促进小鼠Ⅲ度烧伤创面再上皮化与胶原沉积,促进创面愈合。构建的含药物质量比为1∶3的DH的雄激素及其拮抗剂双重释放系统有助于小鼠Ⅲ度烧伤创面的再上皮化和胶原沉积,且可改善创面菌群多样性。

     

  • 参考文献(19)

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  • 1  4组Ⅲ度烧伤小鼠伤后各时间点创面愈合情况。1A、1B、1C.分别为空白组伤后0(即刻)、14、28 d的创面,愈合速度缓慢;1D、1E、1F.分别为小配比组伤后0、14、28 d的创面,图1D创面情况与图1A相近,图1E、1F创面面积分别明显小于图1B和1C;1G、1H、1I.分别为中配比组伤后0、14、28 d的创面,图1G创面情况与图1A相近,图1H创面面积明显小于图1B;1J、1K、1L.分别为大配比组伤后0、14、28 d的创面,情况分别与图1A、1B、1C相近

    注:对空白组创面滴加生理盐水;对其余3组创面均分别滴加含相应配比双氢睾酮与羟基氟他胺的生理盐水,双氢睾酮和羟基氟他胺总量分别为127.5、165.0、202.5 µg,双氢睾酮与羟基氟他胺质量比分别为8∶9、8∶3、8∶1

    2  采用静电纺丝技术制备的4种聚己内酯支架的表面结构 扫描电子显微镜×50 000。2A、2B、2C、2D.分别为不含药物的聚己内酯支架和含双氢睾酮与羟基氟他胺质量比为1∶3、1∶1、3∶1的混合药物的聚己内酯支架,其表面均多孔,纤维清晰、纵横交错,图2C中纤维有融合成片的趋势,图2B、2C、2D均未见药物颗粒

    3  4组Ⅲ度烧伤小鼠伤后各时间点创面愈合情况。3A、3B、3C.分别为普通支架组伤后0(即刻)、14、28 d的创面,愈合速度缓慢;3D、3E、3F.分别为小比例支架组伤后0、14、28 d的创面,图3D创面情况与图3A相近,图3E、3F创面面积分别小于图3B和3C;3G、3H、3I.分别为中比例支架组伤后0、14、28 d的创面,图3G创面情况与图3A相近,图3H创面面积较图3B小;3J、3K、3L.分别为大比例支架组伤后0、14、28 d的创面,情况分别与图3A、3B、3C相近

    注:对普通支架组和小比例支架组、中比例支架组、大比例支架组创面分别外敷不含药物的聚己内酯支架和含双氢睾酮与羟基氟他胺质量比为1∶3、1∶1、3∶1的混合药物的聚己内酯支架(2种药物总量均约为1.7 mg)

    4  4组Ⅲ度烧伤小鼠伤后各时间点创面分泌物中菌群情况。4A.伤后7 d;4B.伤后14 d

    注:对普通支架组和小比例支架组、中比例支架组、大比例支架组创面分别外敷不含药物的聚己内酯支架和含双氢睾酮与羟基氟他胺质量比为1∶3、1∶1、3∶1的混合药物的聚己内酯支架(2种药物总量均约为1.7 mg);左侧1、2、3、4分别指示普通支架组、中比例支架组、小比例支架组、大比例支架组;其他指相对丰度未达到0.05%的细菌

    表1  4组HaCaT细胞经不同配比的DH培养2 d后增殖水平比较( x ¯ ± s

    表1.   Comparison of proliferation levels of HaCaT cells in four groups after being cultured with DH in different ratios for 2 days

    组别 样本数 小配比 中配比 大配比
    低基线组 4 1.27±0.09 0.83±0.04 1.17±0.10
    中基线组 4 1.22±0.03 0.82±0.06 1.14±0.20
    高基线组 4 1.26±0.09 0.90±0.04 1.19±0.18
    P 1 0.031 0.417 0.388
    P 2 0.119 0.339 0.644
    P 3 0.043 0.914 0.277
    P 4 >0.999 >0.999 >0.999
    P 5 >0.999 0.995 >0.999
    P 6 >0.999 0.987 >0.999
    注:对空白组细胞行常规培养,不加药物;其余3组细胞均分别加用3种配比的DH(双氢睾酮和羟基氟他胺)培养,中配比下,从低到高3个基线组中双氢睾酮质量依次为1.4、2.8、4.0 µg,羟基氟他胺质量依次为1.2、1.6、2.0 µg,以此为基准,小配比下双氢睾酮质量减少1/2,羟基氟他胺质量增加1/2;大配比下,双氢睾酮质量增加1/2,羟基氟他胺质量减少1/2;空白组细胞增殖水平为1;基线因素主效应, F=0.74, P=0.484;配比因素主效应, F=45.56, P<0.001;二者交互作用, F=0.20, P=0.974; P 1值、 P 2值、 P 3值分别为低基线组、中基线组、高基线组与空白组比较所得, P 4值、 P 5值分别为中基线组、高基线组与低基线组比较所得, P 6值为中基线组与高基线组比较所得
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    表2  4组Ⅲ度烧伤小鼠伤后各时间点创面愈合率比较[%, M( minmax)]

    表2.   Comparison of wound healing rates at various time points after injury in four groups of mice with full-thickness burns

    组别 创面数(个) 7 d 14 d 21 d 28 d
    空白组 4 14.6(0.8,17.6) 53.3(49.5,64.4) 87.4(84.0,91.9) 100(98.7,100)
    小配比组 4 21.4(5.6,40.0) 74.2(71.0,84.2) a 94.1(94.5,100) a 100(100,100)
    中配比组 4 14.2(9.0,18.3) 70.4(65.1,74.4) a 94.1(90.7,97.9) 100(100,100)
    大配比组 4 13.6(1.0,31.2) 72.5(61.7,75.1) 93.1(89.7,97.3) 100(100,100)
    H 1.13 9.60 9.33 3.00
    P 0.801 0.007 0.010 0.392
    注:对空白组创面滴加生理盐水;对其余3组创面均分别滴加含相应配比双氢睾酮与羟基氟他胺的生理盐水,从小到大3个配比组中双氢睾酮和羟基氟他胺总量分别为127.5、165.0、202.5 µg,双氢睾酮与羟基氟他胺质量比分别为8∶9、8∶3、8∶1;与空白组比较, a P<0.05
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    表3  3种含不同配比DH的聚己内酯支架在磷酸盐缓冲液中浸泡1~21 d释放双氢睾酮的量[μg, M( minmax)]

    表3.   The amount of dihydrotestosterone released by three types of polycaprolactone scaffolds with different ratios of DH after being soaked in phosphate buffer solution for 1-21 days

    配比 1 d 3 d 5 d 7 d 9 d 11 d 13 d 15 d 17 d 19 d 21 d
    1∶3 27.7(25.5,30.0) 30.5(30.0,30.8) 28.4(28.1,38.8) 26.0(17.0,28.4) 22.1(21.2,26.5) 23.1(13.8,26.0) 32.4(25.0,34.3) 17.7(17.1,18.3) 22.7(20.9,25.2) 19.0(18.8,20.0) 15.3(11.7,15.5)
    1∶1 26.7(24.8,29.6) 31.6(30.1,33.7) 30.0(29.6,45.4) 27.7(25.5,32.9) 22.5(20.1,27.8) 22.0(20.8,23.1) 30.9(30.3,34.1) 17.8(17.2,20.1) 22.0(19.9,24.1) 21.5(13.9,24.3) 16.1(15.8,17.3)
    3∶1 37.1(33.1,54.0) 33.6(31.4,36.5) 31.2(26.4,50.2) 33.2(24.0,39.4) 33.1(30.8,33.7) 33.4(27.3,45.6) 38.2(30.7,38.7) 33.1(30.4,35.9) 24.7(21.8,30.5) 21.9(20.1,22.4) 18.7(18.6,63.3)
    注:样本数均为3;DH指双氢睾酮和羟基氟他胺,总量为10 mg;配比为双氢睾酮与羟基氟他胺的质量比
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    表4  3种含不同配比DH的聚己内酯支架在磷酸盐缓冲液中浸泡1~21 d释放羟基氟他胺的量[μg, M( minmax)]

    表4.   The amount of hydroxyflutamide released by three types of polycaprolactone scaffolds with different ratios of DH after being soaked in phosphate buffer solution for 1-21 days

    配比 1 d 3 d 5 d 7 d 9 d 11 d 13 d 15 d 17 d 19 d 21 d
    1∶3 23.1(22.7,23.7) 22.2(22.0,22.8) 21.9(13.4,22.0) 21.3(20.8,21.7) 29.2(28.7,29.3) 17.8(17.4,18.3) 21.6(20.3,21.7) 19.9(18.4,21.3) 16.5(16.3,16.9) 13.1(12.5,13.6) 13.4(11.8,13.6)
    1∶1 22.7(14.8,23.1) 20.8(19.9,22.1) 21.4(20.0,21.6) 20.7(20.4,20.8) 25.2(25.2,26.1) 16.6(16.3,17.9) 12.4(12.0,13.1) 15.2(14.3,16.0) 11.3(11.1,12.8) 11.4(9.3,12.2) 9.8(8.1,10.1)
    3∶1 22.7(21.6,22.9) 17.9(15.5,18.6) 16.0(15.7,16.4) 11.9(11.1,15.1) 20.1(19.8,22.4) 7.9(7.1,8.5) 11.4(11.3,12.0) 9.2(7.1,10.2) 6.4(4.4,7.1) 4.3(2.8,7.2) 4.2(3.4,5.5)
    注:样本数均为3;DH指双氢睾酮和羟基氟他胺,总量为10 mg;配比为双氢睾酮与羟基氟他胺的质量比
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    表5  4组Ⅲ度烧伤小鼠伤后各时间点创面愈合率比较[%, M( minmax)]

    表5.   Comparison of wound healing rates at various time points after injury in four groups of mice with full-thickness burns

    组别 创面数(个) 7 d 14 d 21 d 28 d
    普通支架组 5 7.4(-4.0,22.4) 47.3(37.6,61.1) 80.1(60.1,85.6) 93.6(79.2,95.2)
    小比例支架组 5 12.5(2.4,25.3) 61.0(42.8,76.8) 90.2(80.7,93.9) 96.0(92.1,100)
    中比例支架组 5 18.4(3.3,30.7) 56.7(55.6,73.8) 84.8(76.0,94.8) 97.6(90.1,100)
    大比例支架组 5 18.6(15.1,28.1) 56.5(44.5,65.6) 88.0(78.1,93.4) 100(93.3,100)
    H 4.70 2.91 4.63 6.54
    P 0.195 0.406 0.201 0.088
    注:对普通支架组和小比例支架组、中比例支架组、大比例支架组创面分别外敷不含药物的聚己内酯支架和含双氢睾酮与羟基氟他胺质量比为1∶3、1∶1、3∶1的混合药物的聚己内酯支架(2种药物总量均约为1.7 mg)
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  • 收稿日期:  2023-08-02

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