皮肤创面修复是一项具有挑战性的医学难题,设计和开发快速有效地方法来治疗创面是非常有必要的。创面修复一般而言涉及4个阶段,止血阶段,炎症反应,增殖及重塑阶段;炎症反应和细胞增殖是人为可干预并有效促进创面愈合的阶段。5-羟甲基糠醛具有多种有益的生物学功能,如抗氧化、抗急性低压缺氧和心脏保护功能等,但较少文献研究其抗炎及应用于创面修复方面。本文主要对5-羟甲基糠醛的抗炎作用及药理机制进行探究,同时以聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶载体,探究5-羟甲基糠醛在体外和体内创面修复的效果和机理。1.本文以LPS诱导的小鼠RAW264.7巨噬细胞为炎症模型,探究5-羟甲基糠醛的抗炎效果和相关机制。结果显示:5-羟甲基糠醛以浓度依赖性的方式降低一氧化氮(NO),前列腺素E2(PGE2)和促炎细胞因子(TNF-α,IL-1β和IL-6)的含量。同时,经5-羟甲基糠醛预处理的细胞能显著下调两种主要炎症介质:一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶-2(COX-2)的mRNA表达,并抑制促炎细胞因子mRNA的表达。5-羟甲基糠醛通过抑制细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2),c-Jun N末端激酶(JNK),IκBα,NF-κB p65,雷帕霉素哺乳动物靶蛋白(mTOR)和蛋白激酶B(Akt)的磷酸化蛋白的表达来发挥抗炎效果。此外,5-羟甲基糠醛被可抑制NF-κB p65易位至细胞核以激活炎症基因转录。这些结果表明,5-羟甲基糠醛可通过抑制MAPK,NF-κB和Akt/mTOR通路的蛋白表达进而发挥抗炎活性。2.通过细胞增殖实验、划痕实验和transwell小室迁移实验,胶原含量的测定来测定5-羟甲基糠醛在体外创面修复的效果。结果显示:5-羟甲基糠醛能够促进皮肤成纤维细胞的增殖,同时也能加速其迁移能力,在给予5-羟甲基糠醛处理皮肤成纤维细胞后,胶原的蛋白表达水平和mRNA表达水平都得到了显著的提高,表明5-羟甲基糠醛具有促进创面修复的潜力。3.通过水凝胶的制备和表征,选择最优比例作为载药的载体,同时评价水凝胶作为创面敷料的细胞生物相容性以及采用大鼠创伤模型来评价载药水凝胶对创面修复的效果。结果显示:所制备的聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶具有良好的机械性能和生物相容性,同时体内实验(动物创面愈合速率和病理组织切片分析)表明载5-羟甲基糠醛的聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶能够促进创面的愈合。结论:5-羟甲基糠醛是通过抑制MAPK,NF-κB和Akt/mTOR通路相关蛋白来发挥抗炎作用;同时具有促进皮肤成纤维细胞的增殖、迁移能力,载5-羟甲基糠醛的聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶生物相容性良好、物理化学性能优异、具有加速创面愈合的效果。