慢性难愈性创面的发生是糖尿病患者主要的并发症之一,不仅对患者的生理和心理均造成了严重影响,也给全社会带来了巨大的公共卫生负担。糖尿病难愈性创面的愈合过程中受到多种复杂因素的调控,其致病机理至今仍未阐明,导致在临床上治疗手段的多样化,缺乏针对性的治疗方案。当前临床上,已将电刺激技术作为一种治疗糖尿病难愈性创面的辅助治疗手段,但无统一的临床使用指南,其对于糖尿病慢性创面的疗效尚待求证。究其原因可能与人类对糖尿病所致的慢性难愈性创面认识不足有关。因此,以促进创面愈合的目的,首要任务是明确对于难愈性创面本身电场的分布情况,是否存在异常的电信号与创面难愈的发生相关。内生电场普遍存在于机体内,在胚胎发育、组织再生、创伤愈合等方面具有重要的生理意义。在角膜组织中,内生电场主要是由于高电阻的组织中不对称的离子通道的分布及净电荷的移动而产生内正外负的跨上皮电位。当创面发生时,内生电场立即在损伤的位置形成创面电流,上皮创面的中心呈负电,形成由创面向创面中心的侧向电流,该电流指导细胞朝创面中心迁移,促进创面愈合。为明确内生电场在糖尿病创面中的作用,本论文从正常角膜创面的电流为切入点,验证了所测创面电流强度的电场对细胞迁移能力的指导作用。并基于体内外糖尿病模型分析了角膜创面电信号对难愈性创面愈合的影响,为深入认识糖尿病创面难愈的机制,推进电刺激技术在临床上的应用提供理论依据。为了阐明生物电在创面愈合中的重要作用,本论文首先开展了第一部分的实验,观察了正常角膜创面的电场分布及其对细胞运动的作用。采用独特的振动探头技术检测到正常的角膜创面可立即形成并一定时间内稳定的电信号；以该生理强度的外源直流电场刺激细胞,可指导细胞呈强度和时间依赖的趋电迁移,其趋电迁移方向与细胞类别相关,但不依赖细胞的生长方式(单个生长和克隆样生长的成片细胞)；不同刺激模式的电场同样能发挥其定向迁移的作用。上述结果为临床电刺激不同参数的合理应用提供了参考依据。创面的愈合过程中,细胞需通过感知创面的理化信号,这些信号能指导细胞定向运动以达到修复创面的目的。第一部分实验已明确指出生理强度的电场能发挥指导细胞定向迁移的作用。那么,生物电场作为一种强有力的方向性信号在糖尿病患者并发创面难愈时是否在创面本身存在异常仍属于未知。为验证此假设,第二部分的实验中,主要围绕糖尿病创面电信号的时空分布,以三种不同类型的糖尿病小鼠角膜为模型开展了一系列的研究。同样采用独特的振动探头技术分别检测了STZ诱导的糖尿病小鼠、高脂饮食诱导的糖尿病小鼠和db/db基因改造的糖尿病小鼠的角膜创面电流,结果发现三种类型的糖尿病小鼠角膜创面边缘处的电信号显著性降低,在创面中心处无显著性变化；糖尿病小鼠角膜创面电信号持久性弱于相对应的对照组。经统计分析,糖尿病小鼠角膜创面愈合能力受损与创面电流降低呈显著正相关,创面电流愈低,创面愈合程度愈差。创面电流的降低可能与糖尿病小鼠角膜创面的氯离子通道CLC2和CFTR的表达下调相关；体外模拟高糖环境培养的细胞趋电实验也发现高糖损害了人角膜上皮细胞的定向迁移能力,可能导致进一步的创面愈合迟缓。综上所述,本论文从正常角膜创面的生物电验证了其指导细胞迁移的重要生理意义,进一步创新性地发现了糖尿病角膜创面产生了相对较弱的电流,这种异常的电信号与创面难愈存在显著性相关。本论文的研究成果为临床治疗中电刺激技术提出了新的改进方向,为深入认识糖尿病难愈性创面的愈合机制提供新的见解。