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创面复杂,愈合延迟是临床压疮的特征。采用湿性敷料改善创面微环境是压疮治疗中最重要的方式。水凝胶敷料作为一种新型湿性敷料,是促进压疮创面愈合的重要材料。常见的水凝胶材料如聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEG)虽具有无毒、无免疫原性及良好的组织相容性等特点,但因其存在抗蛋白吸附能力难以持久、力学性能差、不完全性亲水等不足而影响其实际应用。而含有聚磺酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(SBMA)成分的两性离子水凝胶具有更好的抗蛋白吸附、溶胀和水合能力,在创面敷料方面应用前景较好。因此,本研究拟通过大鼠压疮模型观察PEG和SBMA水凝胶在压疮创面愈合中的作用,探讨两种不同水凝胶敷料对压疮创面愈合的影响,为临床压疮治疗提供新的参考。 第一部分:制备水凝胶敷料和建立压疮动物模型 目的:1.制备PEG和SBMA两种水凝胶并检测水凝胶相关性能,为其进一步应用提供依据。2.建立压疮动物模型,为评价压疮的防治手段提供模型基础。 方法:1.以2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮为引发剂,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,去离子水为溶剂,通过紫外照射合成PEG和SBMA水凝胶,检测两种水凝胶的平衡含水量、溶胀率、失水率以及抗压缩性能。 2.将14只SD雄性大鼠随机分为压疮创面组和急性创面组。压疮创面组采用永久圆形磁铁对大鼠两侧后肢股薄肌处进行循环施压(受压12小时,放松12小时为1个循环),施压3个循环后,统一沿创面直径划破受压皮肤,再继续施压1个循环至模型成立。急性创面组大鼠于压疮模型第4个循环结束后,采用圆形皮肤打孔器在两侧后肢股薄肌处复制出与压疮创面大小相等的全层皮肤缺损创面。观察压疮模型的病理组织学变化以及比较两组创面的愈合情况。 结果: 1. 水凝胶的性能检测表明:相较于PEG水凝胶,SBMA水凝胶具有更高的平衡含水量和溶胀率。在室温干燥和烘箱(60℃)条件下,SBMA水凝胶的失水率高于 PEG 水凝胶,且全程失水总量多于 PEG 水凝胶。水凝胶压缩试验显示SBMA水凝胶抗压缩性能强于PEG水凝胶。 2. 压疮创面大体观察:模型成立后,压疮创面可见焦痂,挤压可有渗液流出,周围组织明显发红和水肿,去除创面坏死组织后,皮下组织暴露。 3. 压疮创面病理观察:皮肤全层结构破坏,炎症细胞大量浸润,毛囊等皮肤附属器消失。骨骼肌结构破坏,肌细胞萎缩、变性,浸润大量炎症细胞。 4. 创面愈合情况:压疮创面组各观察时间点的创面愈合率均低于同一时间点的急性创面组(P<0.05)。 结论: 1. SBMA水凝胶的平衡含水量、溶胀率较PEG水凝胶高,失水速率较PEG水凝胶快,抗压缩性能较PEG水凝胶好。 2.大鼠压疮模型的皮肤和肌肉组织均出现明显的肉眼和病理改变,符合压疮创面的大体表现和病理学变化。 3.大鼠压疮创面的愈合明显慢于急性创面,符合压疮愈合延迟的临床特点。 第二部分:SBMA水凝胶对压疮创面愈合的作用 目的:通过观察PEG和SBMA两种水凝胶在压疮创面愈合中的作用,探讨SBMA水凝胶促进愈合的可能机制,为临床压疮治疗提供新的思路。 方法:将压疮大鼠模型随机分为对照(CON)组、PEG组和SBMA组,每组8只,均去除创面坏死组织,CON组创面只予生理盐水棉球擦拭、PEG组创面给予PEG水凝胶敷料覆盖,SBMA组创面给予SBMA水凝胶敷料覆盖,每3-4天更换一次水凝胶。干预后第4天、7天、10天和14天对各组创面进行拍照。干预后第7天和第14天分别处死各组大鼠,取伤口包括周围皮肤组织用于组织学评价。HE染色、Masson染色评价组织形态变化以及胶原形成情况;免疫组织化学染色检测组织中血小板内皮细胞粘附因子( CD31 )、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子(TGF-β)、Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)和Ⅲ型胶原蛋白( CollagenⅢ)的表达;免疫荧光染色观察组织切片中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、CD68、CD163和Ki67的表达。 结果: 1. 创面愈合率情况:SBMA组创面在各观察时间点均显示出最高的创面愈合率,并且在第14天创面愈合率达到92.26±0.717%,其次是PEG组为82.97±2.150%,CON组创面愈合率仅为72.37±2.074%。 2. 创面病理学变化:HE 染色结果显示水凝胶干预组的创面修复情况优于CON组,SBMA 组压疮创面修复得最好。第7天,SBMA组创面炎性细胞浸润和坏死组织情况较其他两组轻,肉芽组织和血管生成增多。第14天,SBMA组创面表皮覆盖和毛囊生长情况也优于其他两组。 3. 创面炎症反应情况:免疫荧光结果显示第7天,CON组表达大量TNF-α,PEG组TNF-α表达较其减少,SBMA组TNF-α表达最少。第14天,各创面TNF-α阳性细胞数目均有所下降。进一步观察发现,第7天SBMA组创面总巨噬细胞数最少,但其抗炎型的巨噬细胞(M2型)在总巨噬细胞中所占比例最高。 4. 创面血管生成情况:免疫组化结果显示第7天,CON组创面仅见少量新生血管,PEG组新生血管较其增加,SBMA组血管新生最多。第14天,各创面新生血管数目均有所下降。 5. 创面胶原沉积情况:Masson染色结果显示第7、14天SBMA组创面胶原沉积均显著高于PEG组和CON组,其次是PEG组,CON组创面胶原表达最少。Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白在创面的表达趋势与Masson染色结果相一致。TGF-β染色结果显示,第7、14天SBMA组TGF-β表达较其他两组多。 结论: 1. SBMA水凝胶能更好地减轻创面炎症反应,促进修复细胞增殖,加快压疮创面愈合。 2. SBMA水凝胶能调节VEGF、TGF-β的表达,能调节创面血管生成,加快胶原沉积,达到改善创面修复的目的。