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载带缓释外泌体的重组人III型胶原蛋白修复水凝胶

发布时间:2022-09-25 19:13     文章来源:原创     作者:Medical Research

皮肤是人体的重要屏障,皮肤屏障受损将会影响伤口的愈合程度。伤口愈合过程分为止血、炎症、增殖和重塑四个阶段,这些阶段都必须以适当的顺序进行。伤口愈合的主要障碍包括糖尿病、血管功能不全和局部压力变化。目前,皮肤创面的常规临床治疗方法主要有手术清创、负压治疗和反复换药等。然而,由于在愈合过程中伤口内的细胞功能失调,这些方法的治疗效果差强人意。干细胞分泌的外泌体可促进创面组织的再生和修复,但不具有靶向性和持续性,严重限制了其治疗潜力。针对这一问题,皮肤专家研究具有持续释放外泌体促进创面修复的重组人III型胶原蛋白水凝胶促进创面组织的再生与修复。

重组人型胶原蛋白(RhCol III)具有水溶性好、无病毒隐患、排斥率低、生产工艺稳定等优点。为了实现外泌体(EVs)的定点持续释放,我们以蒙巴拉链霉菌转谷氨酰胺酶(TGase)为交联剂,制备了孔径均匀、生物相容性好的重组人型胶原蛋白水凝胶。结果表明,rhCol III-EVs水凝胶可作为一种新型的EVs载体生物材料,在皮肤创面修复中具有重要的潜在应用价值。

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1水凝胶的制备与表征

以蒙巴拉链霉菌转谷氨酰胺酶(TGase)为交联剂制备的重组人Col III水凝胶可以将外泌体持续释放到外部环境中(图1)。通过细胞实验检测,结果表明rhCol III-EVs水凝胶有效地促进了巨噬细胞由M1型向M2型转化,促进了小鼠成纤维细胞(L929)的迁移能力和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的血管生成(图2)。

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2细胞模型功效检测

为了评价rhCol III-EVs水凝胶的修复治疗效果,还研究了其对糖尿病大鼠背部皮肤伤口愈合的调节作用(3)Rh Col III水凝胶组、EVs组和rh Col III-EVS水凝胶组均能显著提高创面修复效果,促进创面愈合。值得注意的是,rhCol III-EVs水凝胶组的效果最佳。使用后第14天,rhCol III-EVs水凝胶组创面愈合率高达94%rhCol III-EVs水凝胶组在伤口的皮肤肉芽组织中的效果更为明显。通过Masson染色,发现rhCol III-EVs水凝胶组有更多的胶原沉积和有序的纤维。上述结果表明该团队所设计的rhCol III-EVs复合水凝胶能够促进糖尿病创面的组织再生和胶原沉积。

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3重组人胶体III水凝胶动物模型功效检测

普略医学持续关注皮肤健康领域,并研发最新缓释载药技术。使用TGase酶交联剂制备的rhCol III水凝胶,可以成功地将其负载到Huc-MSCs分泌的EVS中。RhCol III-EVs水凝胶实现了EVS的局部缓释,有效地促进了创面细胞的抗炎、增殖、迁移和成管能力。此外,作为糖尿病大鼠伤口的敷料,它还能促进伤口愈合和组织再生。总之,多功能rhCol III-EVs水凝胶可以实现EVS的持续释放,促进创面愈合,为慢性创面的治疗提供了一种新的途径。

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