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Ⅲ型胶原蛋白对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用及其机制

高翀,  张强,  冯有支,  梁秋,  宋杰

高翀, 张强, 冯有支, 等. Ⅲ型胶原蛋白对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用及其机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2026, 42(10): 1-10. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250618-00271.
引用本文: 高翀, 张强, 冯有支, 等. Ⅲ型胶原蛋白对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用及其机制[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2026, 42(10): 1-10. DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250618-00271.
Gao Chong,Zhang Qiang,Feng Youzhi,et al.Effects and mechanisms of type Ⅲ collagen on wound healing in diabetic mice with full-thickness skin defect[J].Chin J Burns Wounds,2026,42(10):1-10.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250618-00271.
Citation: Gao Chong,Zhang Qiang,Feng Youzhi,et al.Effects and mechanisms of type Ⅲ collagen on wound healing in diabetic mice with full-thickness skin defect[J].Chin J Burns Wounds,2026,42(10):1-10.DOI: 10.3760/cma.j.cn501225-20250618-00271.

Ⅲ型胶原蛋白对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用及其机制

doi: 10.3760/cma.j.cn501225-20250618-00271
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    通讯作者:

    宋杰,Email:drzongjie@126.com

Effects and mechanisms of type Ⅲ collagen on wound healing in diabetic mice with full-thickness skin defect

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  • 摘要:   目的  探讨Ⅲ型胶原蛋白(Col Ⅲ)对糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合的作用及其机制。  方法  该研究为包含成组设计、重复测量设计和析因设计的实验研究。取6只12周龄雄性db/db小鼠,采用Ⅱ型胶原酶消化法提取皮肤成纤维细胞(Fb)。将细胞分为采用终质量浓度分别为0.05、0.10、0.20 mg/mL的重组人Col Ⅲ处理的低浓度组、中浓度组、高浓度组及用磷酸盐缓冲液(PBS)处理的对照组。行细胞划痕试验后计算划痕后48 h划痕愈合率,行细胞Transwell试验后统计培养24 h后迁移细胞数,采用细胞计数试剂盒8检测培养3、5、7 d后细胞增殖活力,行免疫荧光染色检测培养24 h后细胞中α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、核因子κB1、p65的表达,行实时荧光定量反转录PCR检测培养24 h后细胞中增殖细胞核抗原(PCNA)、核因子κB1、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6的mRNA表达。实验样本数均为5。取30只8周龄雄性C57BL/6J小鼠,成功制备糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面后,按随机数字表法将小鼠分为分别于创缘皮下注射PBS和0.20 mg/mL Col Ⅲ溶液的PBS组、Col Ⅲ组,每组15只,计算术后7、14 d创面愈合率。取术后14 d创面组织,行Masson染色后量化胶原纤维沉积面积百分比,行免疫组织化学染色检测TNF-α、核因子κB1的表达,行免疫荧光染色检测CD31、PCNA的表达。  结果  与对照组比较,中浓度组和高浓度组细胞划痕后48 h划痕愈合率均明显升高(P<0.05),培养24 h后迁移细胞数均明显增多(P<0.05),培养3、5、7 d后增殖活力均明显升高(P<0.05)。培养24 h后,与对照组比较,高浓度组细胞中α-SMA的表达明显升高(P<0.05),核因子κB1、p65的表达均明显降低(P<0.05);中浓度组细胞中PCNA的mRNA表达明显升高(P<0.05),IL-6的mRNA表达明显降低(P<0.05);高浓度组细胞中PCNA的mRNA表达明显升高(P<0.05),核因子κB1、TNF-α、IL-1β和IL-6的mRNA表达均明显降低(P<0.05)。术后7、14 d,Col Ⅲ组小鼠创面愈合率分别为(61.8±4.4)%、(95.1±2.7)%,均明显高于PBS组的(52.0±3.9)%、(76.0±7.2)%(t值分别为3.68、5.53,P<0.05)。术后14 d,与PBS组比较,Col Ⅲ组小鼠创面组织中胶原纤维沉积面积百分比明显升高(t=4.41,P<0.05),TNF-α、核因子κB1的表达均明显降低(t值分别为4.10、3.07,P<0.05),CD31和PCNA的表达均明显升高(t值分别为4.01、3.23,P<0.05)。  结论  Col Ⅲ可促进糖尿病小鼠皮肤Fb增殖和迁移,抑制核因子κB1介导的炎症反应,促进创面胶原纤维沉积和血管再生,从而加速糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合。

     

  • 参考文献(37)

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  • 图  1  4组糖尿病小鼠皮肤成纤维细胞各时间点划痕愈合情况 倒置相差显微镜 ×50。1A、1B、1C、1D.分别为对照组、低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞划痕后即刻;1E、1F、1G、1H.分别为对照组、低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞划痕后48 h,图1E剩余划痕面积与图1F相近但明显大于图1G、1H

    注:低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞分别用终质量浓度为0.05、0.10、0.20 mg/mL的Ⅲ型胶原蛋白处理,对照组细胞用磷酸盐缓冲液处理

    图  2  4组糖尿病小鼠皮肤成纤维细胞培养24 h后迁移情况 结晶紫 ×200。2A、2B、2C、2D.分别为对照组、低浓度组、中浓度组、高浓度组,图2A中迁移细胞数与图2B相近但明显少于图2C、2D

    注:低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞分别用终质量浓度为0.05、0.10、0.20 mg/mL的Ⅲ型胶原蛋白处理,对照组细胞用等体积的磷酸盐缓冲液处理;细胞阳性染色为紫色

    图  3  4组糖尿病小鼠皮肤成纤维细胞各时间点增殖活力比较(样本数为5,x¯±s)

    注:低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞分别用终质量浓度为0.05、0.10、0.20 mg/mL的Ⅲ型胶原蛋白处理,对照组细胞用磷酸盐缓冲液处理;处理因素主效应,F=61.74,P<0.001;时间因素主效应,F=764.78,P<0.001;两者交互作用,F=11.92,P<0.001;与对照组比较,aP<0.05

    图  4  4组糖尿病小鼠皮肤成纤维细胞培养24 h后细胞中α-SMA、核因子κB1和p65的表达比较。4A、4B、4C、4D.分别为对照组、低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞中α-SMA的表达,图4A中α-SMA的表达与图4B、4C相近但明显低于图4D Alexa Fluor 488-4',6-二脒基-2-苯基吲哚 ×200;4E、4F、4G、4H.分别为对照组、低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞中核因子κB1和p65的表达,图4E中核因子κB1和p65的表达与图4F、4G相近但明显高于图4H Alexa Fluor 594-Alexa Fluor 488-4',6-二脒基-2-苯基吲哚 ×200;4I.蛋白表达(以荧光强度表示)条图(样本数为5,x¯±s)

    注:低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞分别用终质量浓度为0.05、0.10、0.20 mg/mL的Ⅲ型胶原蛋白处理,对照组细胞用磷酸盐缓冲液处理;α平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、p65阳性染色均为绿色,核因子κB1阳性染色为红色,细胞核阳性染色为蓝色;4组细胞中α-SMA、核因子κB1、p65的表达水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为12.14、13.26、13.66,P<0.001);与对照组比较,aP<0.05

    图  5  4组糖尿病小鼠皮肤成纤维细胞培养24 h后细胞中PCNA和炎症因子的mRNA表达比较(样本数为5,x¯±s)

    注:低浓度组、中浓度组、高浓度组细胞分别用终质量浓度为0.05、0.10、0.20 mg/mL的Ⅲ型胶原蛋白处理,对照组细胞用等体积的磷酸盐缓冲液处理;4组细胞中增殖细胞核抗原(PCNA)、核因子κB1、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6的mRNA表达水平总体比较,差异均有统计学意义(F值分别为47.55、10.22、13.21、6.65、8.49,P值分别为<0.001、<0.001、<0.001、0.004、0.001);与对照组比较,aP<0.05

    图  6  2组糖尿病小鼠各时间点全层皮肤缺损创面愈合情况。6A、6B、6C.分别为PBS组术后0(即刻)、7、14 d;6D、6E、6F.分别为Col Ⅲ组术后0、7、14 d,图6B、6C创面面积分别大于图6E、6F

    注:磷酸盐缓冲液(PBS)组、Ⅲ型胶原蛋白(Col Ⅲ)组小鼠分别于创缘皮下注射PBS和0.20 mg/mL Col Ⅲ溶液;硅胶垫片内径为8 mm

    图  7  2组糖尿病小鼠术后14 d全层皮肤缺损创面组织中炎症、组织再生和血管再生情况。7A~7C.PBS组;7D~7F.Col Ⅲ组;7A、7D为TNF-α的表达,图7A中TNF-α的表达较图7D增多 二氨基联苯胺-苏木精 ×200;7B、7E为核因子κB1的表达,图7B中核因子κB1的表达较图7E增多 二氨基联苯胺-苏木精 ×200;7C、7F为CD31和PCNA的表达,图7C中CD31和PCNA的表达低于图7F Alexa Fluor 594-Alexa Fluor 488-4',6-二脒基-2-苯基吲哚 ×100

    注:磷酸盐缓冲液(PBS)组、Ⅲ型胶原蛋白(Col Ⅲ)组小鼠分别于创缘皮下注射100 μL PBS和0.20 mg/mL Col Ⅲ溶液;肿瘤坏死因子α(TNF-α)、核因子κB1阳性染色为棕褐色,CD31阳性染色为红色,增殖细胞核抗原(PCNA)阳性染色为绿色

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  • 收稿日期:  2025-06-18
  • 网络出版日期:  2026-10-12

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