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目的:难愈性创面是糖尿病重要的并发症,目前尚无有效的治疗策略和方法。尽管CXCR-4拮抗剂(AMD3100)能够通过作用于SDF-1/CXCR-4通路而促进糖尿病皮肤创面的修复,但局部注射等传统方式不适用于大面积的皮肤坏死或缺失而会使其应用受到限制。皮肤脱细胞真皮基质(ADM)完整地保留了细胞外基质中纤维网络的三维形态结构,能够为细胞增殖、迁移及吸附提供了良好的生长代谢立体框架,亦可作为组织工程新型载体材料。本研究以ADM为CXCR-4拮抗剂(AMD3100)载药支架,探讨其促进糖尿病小鼠全皮层损伤创面愈合的作用及机制,以期探索糖尿病难愈性创面治疗的新方法。 方法:利用脱表皮、脱细胞的方法将小鼠背部皮肤制成ADM支架,并置于6.67×10-3浓度的AMD3100反复浸泡三次建成组织工程皮肤。采用高脂高糖饲料喂养结合小剂量腹腔注射链脲佐菌素(STZ)复制糖尿病小鼠模型,对糖尿病小鼠背部皮肤全皮层切除,复制直径5mm糖尿病全皮层损伤创面模型。将成模小鼠分为模型对照组、ADM治疗组、ADM-AMD3100治疗组,分别采用ADM支架和ADM-AMD3100组织工程皮肤对糖尿病创面进行修复。利用Masson染色观察伤口皮肤组织形态并监测胶原变化情况,用双光子荧光显微成像技术结合 q-PCR监测第1、3、5、7天伤口处SDF-1的表达情况及CXCR-4阳性细胞的迁移情况。 结果:ADM-AMD3100的结合治疗显著提高了糖尿病创面的创面愈合率,模型对照组、ADM治疗组和ADM-AMD3100治疗组治疗14天后的创面愈合率分别为55.24±3.14%、68.23±3.58%、73.74±2.47%。ADM-AMD3100的结合疗法能够显著促进糖尿病皮肤创面组织胶原和血管再生,增加伤口组织SDF-1的表达,进而促进CXCR-4阳性细胞的迁移,降低MMP-9/TIMP-1的比值。模型对照组、ADM治疗组和ADM-AMD3100治疗组治疗3天后SDF-1的阳性细胞百分比分别是66.98±3.28%、80.24±2.11%、91.79±2.63%(P<0.05),治疗5天后CXCR-4的阳性细胞百分比分别是77.14±1.37%、84.42±1.8%、94.57±1.29%(P<0.05)。定量实时逆转录酶聚合酶链反应结果显示,在糖尿病创面修复1天后,伤口组织处MMP-9与TIMP-1的mRNA表达比值在ADM-AMD3100治疗组中最低,而ADM治疗组又低于模型对照组。 结论:皮肤脱细胞真皮基质(ADM)可作为糖尿病皮肤创面局部用药良好的生物载体材料,ADM与CXCR-4拮抗剂(AMD3100)结合疗法能有效促进糖尿病小鼠皮肤创面血管再生及细胞外基质的重塑而达到创面修复的作用。研究结果证明,采用ADM与AMD3100结合治疗的实验组中SDF-1含量在愈合第一天达到高峰且明显较两个对照组高;相应的,CXCR-4受体细胞也于第一天达到高峰并高于两对照组。统计发现SDF-1阳性细胞百分比与CXCR4阳性细胞百分比之间具有良好的线性相关。推测ADM-AMD3100结合治疗是通过SDF-1/CXCR-4通路促进CXCR-4阳性细胞沿着SDF-1的浓度梯度向伤口迁移进而促进糖尿病小鼠伤口修复。