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皮肤作为人体重要的屏障在抵御外界不良影响,维护内环境稳态中发挥着重要作用。表皮的角质层以及表皮中角质形成细胞间的紧密连接是皮肤屏障功能的基础。糖尿病皮肤难愈创面是糖尿病常见的并发症之一,随着糖尿病患者数量的逐年增长,糖尿病皮肤难愈创面的治疗也成为了一个备受关注的临床难题。在糖尿病皮肤难愈创面中角质形成细胞功能异常,创面再上皮化困难,皮肤的结构与功能难以恢复。生物活性玻璃具有高生物活性,已被报道能够促进皮肤难愈创面的修复,但是其对于角质形成细胞以及皮肤屏障功能的影响作用以及机制还未被阐明。因此,本文主要探讨了溶胶-凝胶生物活性玻璃对角质形成细胞以及角质形成细胞单层屏障功能的调控作用及机制,并利用糖尿病大鼠全层皮肤缺损模型研究了其对糖尿病难愈创面愈合以及屏障功能重塑的促进作用,期望对生物活性玻璃在皮肤难愈创面修复领域的深入研究及临床应用提供新的思路与理论依据。角质形成细胞的增殖、迁移以及分化等行为对难愈创面修复具有重要影响。本文首先利用溶胶-凝胶法制备了58S溶胶-凝胶生物活性玻璃,随后制备了不同稀释比例的溶胶-凝胶生物活性玻璃浸提液,利用溶胶-凝胶生物活性玻璃浸提液培养角质形成细胞,研究了其对角质形成细胞的细胞形态、增殖以及迁移的影响。结果表明,溶胶-凝胶生物活性玻璃浸提液处理之后角质形成细胞间的间隙减小,低浓度的浸提液对角质形成细胞的增殖无抑制作用。溶胶-凝胶生物活性玻璃浸提液对角质形成细胞的迁移速率无明显影响,但会促进角质形成细胞发生集体迁移。随后利用跨上皮细胞电阻检测与异硫氰酸荧光素-葡聚糖通透性检测实验考察了溶胶-凝胶生物活性玻璃对角质形成细胞体外屏障功能的影响。结果证实溶胶-凝胶生物活性玻璃能够增加跨上皮细胞电阻值,降低细胞间的通透性。进一步探讨作用机制发现溶胶-凝胶生物活性玻璃主要通过促进Keratin 10以及Involucrin的表达,促进角质形成细胞分化,同时促进Claudin-1和Occludin的表达,促进紧密连接的组装,从而增强了角质形成细胞单层的屏障功能。最后通过将溶胶-凝胶生物活性玻璃浸提液用于治疗糖尿病大鼠皮肤全层缺损创面,证实溶胶-凝胶生物活性玻璃能减轻创面炎症反应,促进血管的快速生成,促进角质形成细胞分化,加速再上皮化过程,同时能够促进创面处角质形成细胞之间紧密连接的形成,最终缩短创面愈合时间,促进皮肤结构和屏障功能的恢复。