负载白头翁皂苷B4的纳米纤维垫的制备及其对糖尿病伤口治疗的探究

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jonathanwu
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目的:随着糖尿病在世界范围内的流行,考虑到糖尿病创面微环境的复杂性,对于糖尿病患者难以愈合的创面,迫切需要设计和开发新型多功能创面敷料。本研究采用复合静电纺丝技术制备了负载抗炎成分的纳米纤维创面材料,并对其治疗糖尿病创面的能力进行了系统研究。糖尿病伤口是一种慢性的难愈合的皮肤疾病,研究认为伤口长期处于炎症状态是糖尿病伤口难愈合的的主要原因。白头翁皂苷B4(Anemoside B4,ANE)是一种来源于白头翁的天然活性成分,具有多种生物活性,其在糖尿病伤口中的应用尚未见报道。本研究旨在探讨ANE对糖尿病伤口的作用及相关机制。方法:在本研究中,我们利用具有天然止血作用的壳聚糖(Chitosan,CS)和聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)作为纳米纤维垫的基底材料。通过静电纺丝机以共混电纺的方式制备出了负载ANE的CS-PVA-ANE的纳米纤维垫。我们通过扫描电子显微镜、水接触角实验、力学性能检测、体外药物释放实验、肝出血实验、材料细胞共培养等对纳米纤维垫的形态结构、亲水性能、拉伸性能、药物释放、止血能力、生物相容性等进行评测。基于以上评测,筛选出适合糖尿病伤口的纳米纤维垫。在体外实验中,通过将被脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激6小时的巨噬细胞系(RAW264.7)与纳米纤维垫共培养1小时后通过流式细胞仪分析细胞表型变化。在体内试验中,建立糖尿病小鼠伤口模型。于每天进行拍照观察,在7天,14天取伤口处皮肤组织进行苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,H&E)、Masson染色,观察皮肤伤口愈合和胶原沉积情况。进行免疫荧光观察细胞的增殖及血管生成情况。用生化试剂盒检测血清中炎症因子IL-6和TNF-α水平。用免疫印迹分析法探讨CS-PVA-ANE纳米纤维垫通过改善炎症加速糖尿病伤口愈合的机制。结果:所研制的CS-PVA-ANE创面敷料具有显著的吸水性能、仿生弹性力学性能、ANE持续释放性能和出色的止血性能等多功能性能。体外研究表明,CS-PVA-ANE纳米纤维垫能显著抑制LPS刺激的促炎(M1)巨噬细胞亚群的分化,显著降低活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的生成,显著降低炎性细胞因子的释放。体内动物研究表明,CS-PVA-ANE纳米纤维垫通过显著提高伤口愈合率、促进良好的血管生成、促进伤口愈合各个阶段的复上皮和胶原基质沉积,促进糖尿病创面的愈合。结论:本研究表明CS-PVA-ANE纳米纤维垫可通过抑制炎症活性,有效缩短创面愈合时间,有望成为治疗糖尿病引起的难以愈合的创面的候选材料
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