留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

海藻糖凝胶对大鼠全层皮肤缺损创面及兔耳瘢痕增生的影响

金剑 储云高

金剑, 储云高. 海藻糖凝胶对大鼠全层皮肤缺损创面及兔耳瘢痕增生的影响[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2024, 40(7): 679-688. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240118-00020.
引用本文: 金剑, 储云高. 海藻糖凝胶对大鼠全层皮肤缺损创面及兔耳瘢痕增生的影响[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2024, 40(7): 679-688. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240118-00020.
Jin J,Chu YG.Effects of trehalose gel on full-thickness skin defect wounds in rats and scar hyperplasia in rabbit ears[J].Chin J Burns Wounds,2024,40(7):679-688.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240118-00020.
Citation: Jin J,Chu YG.Effects of trehalose gel on full-thickness skin defect wounds in rats and scar hyperplasia in rabbit ears[J].Chin J Burns Wounds,2024,40(7):679-688.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20240118-00020.

海藻糖凝胶对大鼠全层皮肤缺损创面及兔耳瘢痕增生的影响

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20240118-00020
基金项目: 

上海市“科技创新行动计划”启明星人才项目 23QB1401000

详细信息
    通讯作者:

    储云高,Email:358277599@qq.com

Effects of trehalose gel on full-thickness skin defect wounds in rats and scar hyperplasia in rabbit ears

Funds: 

Shanghai "Science and Technology Innovation Action Plan" Rising Star Talent Project 23QB1401000

More Information
  • 摘要:   目的  探讨海藻糖凝胶对大鼠全层皮肤缺损创面及兔耳瘢痕增生的影响。  方法  该研究为实验研究。制备海藻糖凝胶和卡波姆凝胶,辐照灭菌后观察其外观并检测其粘度、成模率、阻菌率、重金属含量、保湿率、水蒸气透过率、无菌性等理化特性和细胞毒性、皮内刺激、致敏性等生物相容性。取30只8~10周龄雄性SD大鼠,按照随机数字表法分为实验组、阳性对照组、阴性对照组,每组10只。在阴性对照组、阳性对照组、实验组大鼠背部制备全层皮肤缺损创面模型,分别进行常规换药、卡波姆凝胶换药、海藻糖凝胶换药处理。统计伤后6、12 d创面愈合率并记录创面愈合时间。伤后6 d,采用透射电镜观测大鼠创面组织中自噬体和自噬溶酶体数量,采用酶联免疫吸附测定法检测大鼠创面组织中微管相关蛋白轻链3Ⅰ(LC3Ⅰ)和LC3Ⅱ含量并计算其比值,采用天狼星红-苦味酸染色法检测大鼠创面组织中Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白占比及其比值和总胶原蛋白占比。前述实验样本数均为5。取3只3~4个月龄雄性新西兰白化模型兔,在每侧兔耳各制备3个深达软骨膜的创面,同前进行分组和处理,每组6个创面。创面愈合后30 d,大体观察并使用温哥华瘢痕量表评估兔耳瘢痕情况,采用苏木精-伊红染色检测兔耳瘢痕组织中表皮和真皮的厚度,采用天狼星红-苦味酸染色检测兔耳瘢痕组织中Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白占比及其比值和总胶原蛋白占比及其排布情况。样本数为6。  结果  辐照后的海藻糖凝胶和卡波姆凝胶均呈淡黄色透明状,无异味和杂质。海藻糖凝胶粘度、成膜率、阻菌率、保湿率均显著优于卡波姆凝胶(t值分别为4.13、3.50、4.03、5.80,P<0.05),但水蒸气透过率显著低于卡波姆凝胶(t=-4.14,P<0.05)。2种凝胶均未检出重金属和细菌。2种凝胶均无细胞毒性,皮内刺激和致敏性均为阴性。伤后6、12 d,阳性对照组大鼠创面愈合率均明显高于阴性对照组(t值分别为-6.82和-4.58,P<0.05),实验组大鼠创面愈合率均明显高于阳性对照组(t值分别为-8.90和-4.25,P<0.05)和阴性对照组(t值分别为-8.78和-4.25,P<0.05)。阳性对照组和实验组大鼠创面愈合时间分别为(20.4±2.5)、(23.4±2.5)d,均明显短于阴性对照组的(27.0±2.1)d(t值分别为2.45、-4.49,P<0.05)。伤后6 d,实验组大鼠创面组织中自噬体和自噬溶酶体数量均显著多于阳性对照组(t值分别为7.37和9.33,P<0.05)和阴性对照组(t值分别为-7.06和-8.54,P<0.05)。伤后6 d,阳性对照组大鼠创面组织中LC3Ⅱ含量及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ均显著高于阴性对照组(t值分别为-4.48和-2.47,P<0.05);实验组大鼠创面组织中LC3Ⅱ含量及LC3Ⅱ/LC3Ⅰ均显著高于阴性对照组(t值分别为11.98和6.04,P<0.05)和阳性对照组(t值分别为-6.64和-4.17,P<0.05),LC3Ⅰ含量明显低于阴性对照组(t=2.33,P<0.05)。伤后6 d,3组大鼠创面组织中总胶原蛋白和Ⅰ型胶原蛋白占比均相近,P>0.05。伤后6 d,阳性对照组大鼠创面组织中Ⅲ型胶原蛋白占比显著高于阴性对照组(t=-3.19,P<0.05),且Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白显著低于阴性对照组(t=2.18,P<0.05);实验组大鼠创面组织中Ⅲ型胶原蛋白占比显著高于阴性对照组和阳性对照组(t值分别为-2.38和5.91,P<0.05),且Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白显著低于阴性对照组和阳性对照组(t值分别为3.08和-4.35,P<0.05)。创面愈合后30 d,可观察到阳性对照组兔耳瘢痕增生情况与阴性对照组相近,而实验组兔耳瘢痕增生情况明显减轻。创面愈合后30 d,实验组兔耳瘢痕色泽、血管、厚度、硬度评分及总分均明显低于阳性对照组(t值分别为3.80、3.80、2.39、2.71、4.84,P<0.05)和阴性对照组(t值分别为-3.81、-4.78、0.04、-2.71、-5.14,P<0.05)。创面愈合后30 d,实验组、阴性对照组和阳性对照组兔耳瘢痕组织中表皮厚度相近(P>0.05);阳性对照组兔耳瘢痕组织真皮厚度明显小于阴性对照组(t=5.42,P<0.05),实验组兔耳瘢痕组织真皮厚度明显小于阴性对照组和阳性对照组(t值分别为11.91和8.49,P<0.05)。创面愈合后30 d,3组兔耳瘢痕组织中胶原蛋白排列均紊乱,总胶原蛋白占比相近(P>0.05);实验组兔耳瘢痕组织中Ⅰ型胶原蛋白占比明显低于阳性对照组(t值分别为3.00,P<0.05),Ⅲ型胶原蛋白占比明显高于阴性对照组和阳性对照组(t值分别为-4.46和4.05,P值均<0.05),Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白明显低于阴性对照组和阳性对照组(t值分别为8.50和-5.25,P值均<0.05)。  结论  海藻糖凝胶相较于卡波姆凝胶具有更适于创面愈合的理化特性,且生物相容性良好;能基于自噬激活作用促进大鼠全层皮肤缺损创面愈合,减轻兔耳瘢痕增生。

     

  • 参考文献(33)

    [1] JinJ, ZhengX, HeF, et al. Therapeutic efficacy of early photobiomodulation therapy on the zones of stasis in burns: an experimental rat model study[J]. Wound Repair Regen, 2018,26(6):426-436. DOI: 10.1111/wrr.12661.
    [2] 黄洁, 李书原, 王雪欣, 等. 我国烧伤专业医护人员对Ⅱ度烧伤创面的早期处理的横断面调查与分析[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(6):538-548. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20220317-00065.
    [3] 史春梦. 加强难愈合创面间充质干细胞治疗的基础与转化研究[J].中华烧伤与创面修复杂志,2022,38(11):999-1003. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20220913-00405.
    [4] JinJ, LiH, ChenZ, et al. 3-D wound scanner: a novel, effective, reliable, and convenient tool for measuring scar area[J]. Burns, 2018,44(8):1930-1939. DOI: 10.1016/j.burns.2018.05.009.
    [5] 苏滢泓, 夏文政, 黄昕, 等. 糖皮质激素治疗瘢痕疙瘩的研究进展[J].中华烧伤与创面修复杂志,2023,39(9):886-890. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20230602-00198.
    [6] 王蕴璋, 苏晨, 付思祺, 等. 瘢痕疙瘩中的成纤维细胞特性研究进展[J].中华烧伤与创面修复杂志,2022,38(6):590-594. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20210510-00176.
    [7] MijaljicaD, SpadaF, KlionskyDJ, et al. Autophagy is the key to making chronic wounds acute in skin wound healing[J]. Autophagy, 2023,19(9):2578-2584. DOI: 10.1080/15548627.2023.2194155.
    [8] CuiD, WangZ, DangQ, et al. Spliceosome component Usp39 contributes to hepatic lipid homeostasis through the regulation of autophagy[J]. Nat Commun, 2023,14(1):7032. DOI: 10.1038/s41467-023-42461-6.
    [9] WardMA, VangalaJR, KamberKaya HE, et al. Transcription factor Nrf1 regulates proteotoxic stress-induced autophagy[J]. J Cell Biol, 2024,223(6):e202306150.DOI: 10.1083/jcb.202306150.
    [10] JinJ, ZhuKS, TangSM, et al. Trehalose promotes functional recovery of keratinocytes under oxidative stress and wound healing via ATG5/ATG7[J]. Burns, 2023,49(6):1382-1391. DOI: 10.1016/j.burns.2022.11.014.
    [11] LiaoD, WeiS, HuJ. Inhibition of miR-542-3p augments autophagy to promote diabetic corneal wound healing[J]. Eye Vis (Lond), 2024,11(1):3. DOI: 10.1186/s40662-023-00370-1.
    [12] RenH, ZhaoF, ZhangQ, et al. Autophagy and skin wound healing[J/OL]. Burns Trauma, 2022,10:tkac003[2024-01-18]. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35187180/.DOI: 10.1093/burnst/tkac003.
    [13] YaoS, PengS, WangX. Phospholipase Dε interacts with autophagy-related protein 8 and promotes autophagy in Arabidopsis response to nitrogen deficiency[J]. Plant J, 2022,109(6):1519-1534. DOI: 10.1111/tpj.15649.
    [14] JakowecNA, FineganM, FinkelSE. Disruption of trehalose periplasmic recycling dysregulates cAMP-CRP signaling in Escherichia coli during stationary phase[J]. J Bacteriol, 2023,205(11):e0029223. DOI: 10.1128/jb.00292-23.
    [15] LuS, HarunariE, OkuN, et al. Trehangelin E, a bisacyl trehalose with plant growth promoting activity from a rare actinomycete Polymorphospora sp. RD064483[J]. J Antibiot (Tokyo), 2022,75(5):296-300. DOI: 10.1038/s41429-022-00519-5.
    [16] 谢贵会, 李冰, 蔡美娟, 等. TFEB在海藻糖改善哮喘小鼠肺脏炎症中的作用研究[J].中国免疫学杂志,2022,38(12):1439-1444. DOI: 10.3969/j.issn.1000-484X.2022.12.006.
    [17] 周立敏, 房贤文. 海藻糖和深海鱼类胶原蛋白防护UVA照射皮肤损伤的动物实验[J].中国皮肤性病学杂志,2009,23(2):79-80.
    [18] 贾晓明, 蔡宏. 皮肤低温损伤机制中海藻糖的抗氧自由基作用[J].军医进修学院学报,2005,26(6):435-436. DOI: 10.3969/j.issn.1005-1139.2005.06.014.
    [19] 王利江, 庄立琨, 杨通旺, 等. 海藻糖对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究[J].中华器官移植杂志,2021,42(2):109-115. DOI: 10.3760/cma.j.cn421203-20191022-00380.
    [20] WangXL, LiZC, ZhangC, et al. Spring Viremia of Carp Virus N Protein Negatively Regulates IFN Induction through Autophagy-Lysosome-Dependent Degradation of STING[J]. J Immunol, 2023,210(1):72-81. DOI: 10.4049/jimmunol.2200477.
    [21] Bushra, MahaIF, YuY, et al. Effects of autophagy inhibition by 3-methyladenine on encystation, morphology, and metabolites of Cryptocaryon irritans[J]. Parasitol Res, 2023,122(2):509-517. DOI: 10.1007/s00436-022-07751-w.
    [22] BenaroudjN, LeeDH, GoldbergAL. Trehalose accumulation during cellular stress protects cells and cellular proteins from damage by oxygen radicals[J]. J Biol Chem, 2001,276(26):24261-24267. DOI: 10.1074/jbc.M101487200.
    [23] FernandezO, BéthencourtL, QueroA, et al. Trehalose and plant stress responses: friend or foe?[J]. Trends Plant Sci, 2010,15(7):409-417. DOI: 10.1016/j.tplants.2010.04.004.
    [24] ThakralS, SonjeJ, MunjalB, et al. Mannitol as an Excipient for Lyophilized Injectable Formulations[J]. J Pharm Sci, 2023,112(1):19-35. DOI: 10.1016/j.xphs.2022.08.029.
    [25] 吴晓娜,汪宜宇,赵凯.MXene基复合水凝胶在修复感染创面中的研究进展[J].复合材料学报, 2024, 41(7):3431-3445.DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20231214.001.
    [26] AnsariM, MeftahizadehH, EslamiH. Physical and antibacterial properties of Chitosan-guar-peppermint gel for improving wound healing[J]. Polymer Bulletin, 2022, 80(7):8133-8149. DOI: 10.1007/s00289-022-04448-z.
    [27] 胡香敏, 刘大猛. 基于差分反射高光谱成像的薄层TMDC材料检测技术研究[J].光散射学报,2022,34(1):60-65.DOI: 10.13883/j.issn1004-5929.202201011.
    [28] 米思聪, 焦瑶, 郭力嘉, 等. 聚赖氨酸凝胶治疗大鼠实验性牙周炎的效果观察[J].北京口腔医学,2023,31(3):168-171. DOI: 10.20049/j.bjkqyx.1006-673X.2023.03.004.
    [29] 卢翰生, 陈颖, 冯芷媚, 等. 水凝胶敷料水蒸气透过性能的检测与思考[J].中国医疗器械信息,2023,29(9):27-29,41. DOI: 10.3969/j.issn.1006-6586.2023.09.008.
    [30] ChuY, FangY, WuH, et al. Establishment and characterization of immortalized human vocal fold fibroblast cell lines[J]. Biotechnol Lett, 2023,45(3):347-355. DOI: 10.1007/s10529-023-03350-6.
    [31] ChenZ, HuX, LinZ, et al. Layered GelMA/PEGDA hydrogel microneedle patch as an intradermal delivery system for hypertrophic scar treatment[J]. ACS Appl Mater Interfaces, 2023,15(37):43309-43320. DOI: 10.1021/acsami.3c06800.
    [32] GotoH, ArimaT, TakahashiA, et al. Trimebutine prevents corneal inflammation in a rat alkali burn model[J]. Sci Rep, 2024,14(1):12111. DOI: 10.1038/s41598-024-61112-4.
    [33] WihastyokoHYL, SoehartoS, WidjajantoE, et al. Modification of the Vancouver Scar Scale (VSS) score for scarring assessment using rattus novergicus abnormal scar model[J]. RJPT, 2022(3):15. DOI: 10.52711/0974-360X.2022.00219.
  • 图  1  海藻糖凝胶生物相容性检测。1A、1B.分别为24、48 h新西兰白化模型兔背部皮内刺激检测结果,均未观察到显著的红斑和水肿;1C.培养24 h后,L929细胞生长状态良好 光学显微镜×10;1D、1E、1F.分别为24、48、72 h豚鼠背部皮肤致敏性检测结果,均未观察到显著的红斑和水肿

    图  2  3组大鼠伤后不同时间点全层皮肤缺损创面愈合情况。2A、2B、2C.分别为阴性对照组伤后0(即刻)、6、12 d创面情况;2D、2E、2F.分别为阳性对照组伤后0、6、12 d创面情况,图2E、2F中创面面积分别较图2B、2C缩小;2G、2H、2I.分别为实验组伤后0(即刻)、6、12 d创面情况,图2H、2I中创面面积分别较图2E、2F缩小

    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药

    图  3  3组大鼠伤后6 d全层皮肤缺损创面中自噬情况 透射电镜。3A与3B、3C与3D、3E与3F.分别为阴性对照组、阳性对照组、实验组,图3B、3D、3F(放大倍数为400)分别为图3A、3C、3E(放大倍数为4 000)红色线框中图形的放大图,可见图3F中有大量自噬体和自噬溶酶体(红色箭头所示)

    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药

    图  4  3组大鼠伤后6 d全层皮肤缺损创面组织中胶原情况 天狼星红-苦味酸×400。4A、4B、4C.分别为阴性对照组、阳性对照组、实验组大鼠创面情况,图4C中的Ⅲ型胶原蛋白面积(绿色荧光标示部分)占比较图4A与4B大

    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;Ⅰ型胶原蛋白阳性染色为黄色,Ⅲ型胶原蛋白阳性染色为绿色

    图  5  3组新西兰白化模型兔耳创面愈合后30 d的瘢痕情况,最右侧瘢痕增生情况较左侧2个瘢痕明显减轻

    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;从左到右分别为阴性对照组、阳性对照组、实验组瘢痕

    图  6  3组新西兰白化模型兔耳创面愈合后30 d的瘢痕评分比较(样本数6,x¯±s

    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;与阴性对照组相比,aP<0.05;与阳性对照组相比,bP<0.05

    图  7  3组新西兰白化模型兔耳创面愈合后30 d瘢痕组织真皮厚度及胶原情况。7A、7B、7C.分别为阴性对照组、阳性对照组、实验组瘢痕组织真皮厚度情况,图7C中的真皮厚度明显小于图7A、7B 苏木精-伊红×400;7D、7E、7F.分别为阴性对照组、阳性对照组、实验组瘢痕组织胶原情况,图7F中的Ⅲ型胶原蛋白含量(绿色荧光标示部分)占比明显大于图7D、7E 天狼星红-苦味酸×400

    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药

    Table  1.   海藻糖凝胶和卡波姆凝胶理化特性比较(x¯±s

    凝胶种类样本数粘度(Pa·s)成膜率(%)阻菌率(%)保湿率(%)水蒸气透过率(g/m2
    卡波姆凝胶512.4±1.172.2±2.845.0±2.613.2±1.3660±15
    海藻糖凝胶515.7±1.579.2±3.552.8±3.417.9±1.2616±19
    t4.133.504.035.80-4.14
    P0.0030.0080.0040.003<0.001
    下载: 导出CSV

    Table  2.   3组大鼠伤后不同时间点全层皮肤缺损创面愈合情况比较(x¯±s

    组别样本数伤后6 d创面愈合率(%)伤后12 d创面愈合率(%)创面愈合时间(d)
    阴性对照组545.5±2.865.1±3.227.0±2.1
    阳性对照组552.9±2.0a73.7±2.6a23.4±2.5a
    实验组562.1±2.6ab79.2±1.9ab20.4±2.5a
    F112.1539.039.58
    P<0.001<0.0010.003
    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;创面愈合率处理因素主效应,F=127.26,P<0.001;时间因素主效应,F=585.46,P<0.001;两者交互作用,F=1.24,P=0.301;与阴性对照组比较,aP<0.05;与阳性对照组比较,bP<0.05
    下载: 导出CSV

    Table  3.   3组大鼠伤后6 d全层皮肤缺损创面中自噬情况比较(x¯±s

    组别样本数自噬体数量(个)自噬溶酶体数量(个)LC3Ⅰ含量(ng/g)LC3Ⅱ含量(ng/g)LC3Ⅱ/LC3Ⅰ
    阴性对照组52.4±0.61.0±0.71.26±0.444.5±0.43.8±1.2
    阳性对照组56.6±1.11.2±0.81.07±0.316.1±0.7a6.0±1.5a
    实验组510.0±2.4ab7.9±1.9ab0.79±0.14a8.9±0.7ab11.7±2.7ab
    F46.7360.562.8067.9522.87
    P<0.001<0.0010.100<0.001<0.001
    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;LC3为微管相关蛋白轻链3;与阴性对照组比较,aP<0.05;与阳性对照组比较,bP<0.05
    下载: 导出CSV

    Table  4.   3组大鼠伤后6 d全层皮肤缺损创面组织中2种胶原蛋白占比及其比值的比较(x¯±s

    组别样本数总胶原蛋白占比(%)Ⅰ型胶原蛋白占比(%)Ⅲ型胶原蛋白占比(%)Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白
    阴性对照组522±1018±94.4±1.611.6±2.2
    阳性对照组531±923±88.3±2.2a4.2±1.3a
    实验组532±623±711.6±2.2ab2.8±0.7ab
    F1.780.6115.8610.71
    P0.2110.559<0.0010.002
    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;与阴性对照组比较,aP<0.05;与阳性对照组比较,bP<0.05
    下载: 导出CSV

    Table  5.   3组新西兰白化模型兔耳创面愈合后30 d瘢痕组织的增生及胶原蛋白情况比较(x¯±s

    组别样本数表皮厚度(μm)真皮厚度(μm)总胶原蛋白占比(%)Ⅰ型胶原蛋白占比(%)Ⅲ型胶原蛋白占比(%)Ⅰ型胶原蛋白/Ⅲ型胶原蛋白
    阴性对照组611.8±1.4168±1040±731.6±5.77.6±1.74.1±0.9
    阳性对照组611.7±1.8141±7a42±633.6±5.18.2±1.04.3±0.5
    实验组611.4±1.2103±9ab41±526.5±2.9b14.7±3.5ab1.9±0.4ab
    F0.1286.310.173.6515.8424.14
    P0.887<0.0010.8420.051<0.001<0.001
    注:阴性对照组采用常规换药,阳性对照组采用卡波姆凝胶换药,实验组采用海藻糖凝胶换药;与阴性对照组比较,aP<0.05;与阳性对照组比较,bP<0.05
    下载: 导出CSV
  • 加载中
图(8) / 表(5)
计量
  • 文章访问数:  1440
  • HTML全文浏览量:  60
  • PDF下载量:  18
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-18

目录

    /

    返回文章
    返回