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重慶活性氧消除粉水凝膠加速創(chuàng)面愈合
2021-09-30
重慶活性氧消除粉水凝膠加速創(chuàng)面愈合
細(xì)菌感染一直是皮膚傷口的一大威脅，尤其是嚴(yán)重影響了糖尿病患者的創(chuàng)面愈合。眾所周知，傷口或細(xì)菌感染產(chǎn)生的活性氧（ROS）會進(jìn)一步阻礙傷口愈合。針對這一問題，蘇州大學(xué)劉莊教授團(tuán)隊(duì)在Biomaterials上發(fā)表了題為“ROS-scavenging hydrogel to promote healing of bacteria infected diabetic wounds”的研究性論文，利用響應(yīng)型交聯(lián)劑交聯(lián)的聚乙烯醇，研制了一種清除活性氧的水凝膠。制備的水凝膠可作為ROS清除劑，通過降低ROS水平和上調(diào)創(chuàng)面周圍M2表型巨噬細(xì)胞，促進(jìn)創(chuàng)面愈合。而在傷口中形成的水凝膠可以釋放治療藥物，用以響應(yīng)存在于傷口微環(huán)境中的內(nèi)源性ROS。
重慶污水處理創(chuàng)面愈合受損，尤其是糖尿病創(chuàng)面的愈合，是臨床高血糖患者常見的困境。作者通過混合聚乙烯醇（PVA）和3-聯(lián)胺（TPA），由苯基硼酸和醇的羥基反應(yīng)交聯(lián)快速地形成ROS響應(yīng)型水凝膠。在磷酸鹽緩沖鹽（PBS）中加入不同濃度的雙氧水（H2O2），對ROS響應(yīng)水凝膠的降解能力進(jìn)行評價。
由于ROS在傷口愈合中發(fā)揮非常重要的作用，基于體外水凝膠對H2O2的高效清除，作者研究了該水凝膠在體內(nèi)對ROS的清除以及傷口愈合的作用。結(jié)果均表明，ROS響應(yīng)型水凝膠對ROS的清除具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用。
接下來作者詳細(xì)研究了水凝膠處理后傷口微環(huán)境的體內(nèi)變化。M2表型巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）可促進(jìn)血管生成和膠原蛋白生成，在創(chuàng)面愈合等組織再生中發(fā)揮重要作用。因此，經(jīng)過一系列治療后測量了創(chuàng)面周圍的免疫細(xì)胞變化。結(jié)果顯示，在水凝膠處理的傷口中M2表型巨噬細(xì)胞顯著增加（圖3B和3C）。同時通過超聲和光聲成像系統(tǒng)檢測創(chuàng)面損傷處的血氧合水平。以上結(jié)果表明，制備的水凝膠可通過減少各種炎性細(xì)胞因子的分泌，增加創(chuàng)面周圍M2表型巨噬細(xì)胞的數(shù)量、提高CD31的表達(dá)和整合素（integrin）3的水平，有效促進(jìn)創(chuàng)面愈合和功能血管的形成。
之后進(jìn)行體內(nèi)創(chuàng)傷模型的研究。在此作者發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合治療可顯著促進(jìn)感染后傷口的體內(nèi)愈合。并在此基礎(chǔ)上，研究了不同治療方法在感染后第3天創(chuàng)面微環(huán)境的變化。結(jié)果均表明，與MP和GM-CSF共負(fù)載的活性氧清除水凝膠對治療感染創(chuàng)面有很好的效果。
此外，重慶污水處理作者還針對金黃色葡萄球菌（S.a.u）感染的糖尿病小鼠的創(chuàng)面愈合情況進(jìn)行研究�；诮】敌∈髣�(chuàng)面愈合的結(jié)果進(jìn)行藥物治療，得出結(jié)果表明，MP+G@水凝膠治療可以顯著加速糖尿病小鼠感染傷口的愈合。然后，評估了不同治療方法誘導(dǎo)的糖尿病小鼠創(chuàng)面微環(huán)境的變化。得出的結(jié)果有力地證明了MP+G@水凝膠能更有效地促進(jìn)S.a.u感染的糖尿病小鼠創(chuàng)面的愈合。
在本研究中，作者設(shè)計(jì)了一種ROS響應(yīng)型水凝膠，能夠有效清除創(chuàng)面處ROS，并將其應(yīng)用于治療糖尿病創(chuàng)面細(xì)菌感染。這種ROS清除水凝膠本身可以降低炎癥反應(yīng)，減少促炎性細(xì)胞因子的分泌，增加M2表型巨噬細(xì)胞數(shù)量，觸發(fā)創(chuàng)面周圍新血管和膠原的生成，促進(jìn)健康小鼠以及糖尿病小鼠創(chuàng)面的愈合。同時，裝載的抗生素mupirocin和細(xì)胞因子GM-CSF在水凝膠中可以有效釋放，降低創(chuàng)傷內(nèi)源性ROS，從而消除S.a.u感染和加速創(chuàng)面的愈合。因此，作者提供了一種可裝載不同治療成分的ROS響應(yīng)型水凝膠，可在多種復(fù)雜情況下有效地進(jìn)行傷口修復(fù)，在治療糖尿病感染等難以愈合的傷口中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。。
細(xì)菌感染一直是皮膚傷口的一大威脅，尤其是嚴(yán)重影響了糖尿病患者的創(chuàng)面愈合。眾所周知，傷口或細(xì)菌感染產(chǎn)生的活性氧（ROS）會進(jìn)一步阻礙傷口愈合。針對這一問題，蘇州大學(xué)劉莊教授團(tuán)隊(duì)在Biomaterials上發(fā)表了題為“ROS-scavenging hydrogel to promote healing of bacteria infected diabetic wounds”的研究性論文，利用響應(yīng)型交聯(lián)劑交聯(lián)的聚乙烯醇，研制了一種清除活性氧的水凝膠。制備的水凝膠可作為ROS清除劑，通過降低ROS水平和上調(diào)創(chuàng)面周圍M2表型巨噬細(xì)胞，促進(jìn)創(chuàng)面愈合。而在傷口中形成的水凝膠可以釋放治療藥物，用以響應(yīng)存在于傷口微環(huán)境中的內(nèi)源性ROS。
重慶污水處理創(chuàng)面愈合受損，尤其是糖尿病創(chuàng)面的愈合，是臨床高血糖患者常見的困境。作者通過混合聚乙烯醇（PVA）和3-聯(lián)胺（TPA），由苯基硼酸和醇的羥基反應(yīng)交聯(lián)快速地形成ROS響應(yīng)型水凝膠。在磷酸鹽緩沖鹽（PBS）中加入不同濃度的雙氧水（H2O2），對ROS響應(yīng)水凝膠的降解能力進(jìn)行評價。
由于ROS在傷口愈合中發(fā)揮非常重要的作用，基于體外水凝膠對H2O2的高效清除，作者研究了該水凝膠在體內(nèi)對ROS的清除以及傷口愈合的作用。結(jié)果均表明，ROS響應(yīng)型水凝膠對ROS的清除具有促進(jìn)創(chuàng)面愈合的作用。
接下來作者詳細(xì)研究了水凝膠處理后傷口微環(huán)境的體內(nèi)變化。M2表型巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）可促進(jìn)血管生成和膠原蛋白生成，在創(chuàng)面愈合等組織再生中發(fā)揮重要作用。因此，經(jīng)過一系列治療后測量了創(chuàng)面周圍的免疫細(xì)胞變化。結(jié)果顯示，在水凝膠處理的傷口中M2表型巨噬細(xì)胞顯著增加（圖3B和3C）。同時通過超聲和光聲成像系統(tǒng)檢測創(chuàng)面損傷處的血氧合水平。以上結(jié)果表明，制備的水凝膠可通過減少各種炎性細(xì)胞因子的分泌，增加創(chuàng)面周圍M2表型巨噬細(xì)胞的數(shù)量、提高CD31的表達(dá)和整合素（integrin）3的水平，有效促進(jìn)創(chuàng)面愈合和功能血管的形成。
之后進(jìn)行體內(nèi)創(chuàng)傷模型的研究。在此作者發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合治療可顯著促進(jìn)感染后傷口的體內(nèi)愈合。并在此基礎(chǔ)上，研究了不同治療方法在感染后第3天創(chuàng)面微環(huán)境的變化。結(jié)果均表明，與MP和GM-CSF共負(fù)載的活性氧清除水凝膠對治療感染創(chuàng)面有很好的效果。
此外，重慶污水處理作者還針對金黃色葡萄球菌（S.a.u）感染的糖尿病小鼠的創(chuàng)面愈合情況進(jìn)行研究�；诮】敌∈髣�(chuàng)面愈合的結(jié)果進(jìn)行藥物治療，得出結(jié)果表明，MP+G@水凝膠治療可以顯著加速糖尿病小鼠感染傷口的愈合。然后，評估了不同治療方法誘導(dǎo)的糖尿病小鼠創(chuàng)面微環(huán)境的變化。得出的結(jié)果有力地證明了MP+G@水凝膠能更有效地促進(jìn)S.a.u感染的糖尿病小鼠創(chuàng)面的愈合。
在本研究中，作者設(shè)計(jì)了一種ROS響應(yīng)型水凝膠，能夠有效清除創(chuàng)面處ROS，并將其應(yīng)用于治療糖尿病創(chuàng)面細(xì)菌感染。這種ROS清除水凝膠本身可以降低炎癥反應(yīng)，減少促炎性細(xì)胞因子的分泌，增加M2表型巨噬細(xì)胞數(shù)量，觸發(fā)創(chuàng)面周圍新血管和膠原的生成，促進(jìn)健康小鼠以及糖尿病小鼠創(chuàng)面的愈合。同時，裝載的抗生素mupirocin和細(xì)胞因子GM-CSF在水凝膠中可以有效釋放，降低創(chuàng)傷內(nèi)源性ROS，從而消除S.a.u感染和加速創(chuàng)面的愈合。因此，作者提供了一種可裝載不同治療成分的ROS響應(yīng)型水凝膠，可在多種復(fù)雜情況下有效地進(jìn)行傷口修復(fù)，在治療糖尿病感染等難以愈合的傷口中具有非常廣泛的應(yīng)用前景。。
下一條：常見廢水污染物處理方法
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