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为解决非愈合性压疮(PUs)给患者和临床带来的负担,以及脐血单个核细胞(CB-MNCs)临床应用中留存和存活率低的问题,研究人员开展了热敏壳聚糖 / 羟乙基纤维素 / 甘油磷酸(CS/HEC/GP)水凝胶包裹 CB-MNCs 促进 PUs 伤口愈合的研究,结果表明该疗法可加速伤口愈合,这为慢性伤口皮肤再生提供了新途径。
在人口老龄化加剧的当下,压疮(PUs)已成为一个严峻的公共健康问题。它不仅让患者承受身体上的痛苦,还带来沉重的经济负担,严重影响患者及其护理人员的生活质量。尽管人们采取了众多措施来防治压疮,但部分病例治疗效果不佳,愈合缓慢的情况在老年人和重症患者中尤为常见。脐血单个核细胞(CB-MNCs)源自新生儿脐带血,含有多种干细胞,具备低免疫原性、高增殖和分化潜能等优势,在治疗多种疾病方面展现出潜力,然而其在压疮治疗领域的研究却较为匮乏。同时,CB-MNCs 在伤口愈合应用中面临着诸多挑战,如伤口处的复杂环境会降低其存活率,细胞悬液的泄漏也会影响治疗效果。在此背景下,山东大学齐鲁医院老年医学科等机构的研究人员开展了一项关于热敏壳聚糖 / 羟乙基纤维素 / 甘油磷酸(CS/HEC/GP)水凝胶包裹 CB-MNCs 促进老年小鼠压疮伤口愈合的研究。该研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上,为压疮治疗提供了新的思路和方法,具有重要的意义。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,通过合成 CS/HEC/GP 水凝胶并对其物理性质进行表征,包括检测凝胶化时间、含水量和降解特性等;其次,提取并鉴定 CB-MNCs,对其进行细胞活力、细胞直径分布等检测;然后,建立老年小鼠压疮模型,将不同处理组应用于伤口,通过测量伤口面积计算愈合率;最后,运用免疫组化、免疫荧光染色和蛋白质免疫印迹(Western blotting)等技术,检测相关蛋白表达水平,探究治疗效果和机制。
研究结果如下:
- 水凝胶特性:CS/HEC/GP 水凝胶在 37℃时,除特定条件外均能快速形成凝胶,具有良好的热敏性。添加 HEC 可显著缩短凝胶化时间,提高含水量,减缓降解速率,且该水凝胶对 CB-MNCs 细胞活力影响较小,生物相容性良好。
- 细胞特性:实验所用 CB-MNCs 符合鉴定标准,复苏后细胞存活率超 90%,细胞直径多分布在 7 - 14μm,内毒素水平低,细胞组成多样。
- 压疮治疗效果:在年轻和老年小鼠模型中,CB-MNCs 和 CB-MNCs@CS/HEC/GP 组的伤口愈合率均显著高于 CS/HEC/GP 和 PBS 组。CB-MNCs@CS/HEC/GP 组在增加愈合曲线下面积(AUHC)方面效果显著,且在年轻和老年组间无显著差异,细胞和水凝胶存在协同作用。
- 炎症反应:CB-MNCs@CS/HEC/GP 治疗可降低 M1/M2 样巨噬细胞比例,减少促炎因子肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)表达,增加抗炎因子白细胞介素 - 10(IL-10)表达,减轻伤口炎症,细胞和水凝胶在降低 M1/M2 样巨噬细胞比例、调节 TNF-α 和 IL-10 水平上存在协同作用。
- 细胞增殖与血管生成:CB-MNCs@CS/HEC/GP 处理显著增加 Ki67 表达,促进细胞增殖;增加 CD31 染色,促进新血管生成,细胞和水凝胶在促进细胞增殖和血管生成方面具有协同效应。
- 胶原沉积:CB-MNCs@CS/HEC/GP 治疗可增加成纤维细胞和肌成纤维细胞数量,促进胶原沉积,细胞和水凝胶在促进胶原沉积上存在协同作用。
- 细胞类型变化:CB-MNCs@CS/HEC/GP 可促进压疮伤口处成纤维细胞、内皮细胞、角质形成细胞和平滑肌细胞等细胞类型的变化,促进伤口愈合。
研究结论和讨论部分表明,CS/HEC/GP 水凝胶能够有效负载 CB-MNCs,维持其细胞活性,加速老年小鼠压疮伤口愈合。该疗法通过调节炎症反应、促进细胞增殖、血管生成、胶原沉积以及细胞类型的变化,改善伤口愈合质量。然而,本研究存在一定局限性,如依赖动物模型,缺乏临床试验验证,作用机制也有待进一步深入研究。尽管如此,该研究为压疮治疗提供了一种新的潜在策略,有望推动慢性伤口治疗领域的发展,为未来的临床应用奠定基础 。