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为解决全层皮肤缺损愈合慢问题,来自山东的研究人员开展 PMSCs 联合 ADS 治疗研究,发现该组合可增强血管化、加速伤口愈合,为治疗提供新方案。
全层皮肤缺损常由严重烧伤、创伤、慢性溃疡或手术引起,由于组织大量缺失和血流不足,愈合缓慢,严重影响患者生活质量。Lando? 人工真皮支架(ADS)是一种双层人工真皮皮肤结构,由上层硅橡胶层和下层交联湿胶原层组成,已被证实能显著促进伤口愈合和再生。然而,ADS 的血管化是移植存活和皮肤功能恢复的关键因素,尤其是在血供较差的伤口中,因此需要探索新的治疗策略来提高 ADS 的长期活性。
近年来,随着再生医学研究的快速发展,间充质干细胞(MSCs)在皮肤伤口治疗领域受到越来越多的关注。MSCs 可通过抑制炎症、调节免疫反应和刺激组织再生来促进伤口愈合。以往的研究大多集中在骨髓来源的 MSCs(BM-MSCs)、脂肪来源的 MSCs(AMSCs)和脐带来源的 MSCs(UC-MSCs)。研究表明,将这些 MSCs 接种到 ADS 中,在伤口治疗中可增强血管化并改善组织结构。胎盘作为富含血管的组织,是 MSCs 最丰富的来源之一。胎盘来源的间充质干细胞(PMSCs)因其更强的细胞增殖和分化潜力,相较于 BM-MSCs、UC-MSCs 和 AMSCs 具有优势。此外,与 AMSCs 和 UC-MSCs 相比,PMSCs 在体外对内皮细胞具有显著的促血管生成生物活性。因此,研究人员推测局部应用 PMSCs 能更好地加速 ADS 血管生成,促进伤口闭合。
研究人员利用 PMSCs 促进血管生成和再生的特性,将 PMSCs 接种到 ADS 中,描述了 PMSCs 在 ADS 中的生长和存活情况,并验证了 PMSCs 的促血管生成作用。全层皮肤缺损大鼠模型实验表明,PMSCs 与 ADS 联合使用可增强体内 ADS 的血管化,更有利于皮肤移植的成功应用。
在实验过程中,人 PMSCs 由山东省多能干细胞库提供,在人骨髓间充质干细胞培养基(Catalog NC0106;中国优康生物技术公司)中培养。具体操作是,将人胎盘组织用 PBS 冲洗并手工切碎,然后在 37°C 下用 0.1% 胶原酶和胰蛋白酶消化 1 小时。消化后的组织用 70μm 滤网过滤两次,然后接种到培养瓶中。实验使用第 3 - 5 代的 PMSCs。
在体外培养时,PMSCs 呈成纤维细胞样外观。将 PMSCs 滴入 ADS 胶原层后在细胞培养箱中培养。扫描电镜(SEM)和苏木精 - 伊红染色(HE 染色)显示,在接种 PMSCs 之前,ADS 中未检测到细胞,只有正常的胶原结构。接种 PMSCs 后,SEM 和 HE 染色均表明 PMSCs 附着在 ADS 上。通过 CCK8 法检测了 PMSCs 在 ADS 中的细胞活力。
研究结果显示,将 PMSCs 与 ADS 联合应用于全层皮肤缺损治疗是一种新方法。体外实验发现,PMSCs 能成功附着并在 ADS 中增殖,这证实了 Lando? ADS 作为有利于 PMSCs 生长的微环境的适用性。接种到 ADS 中的 PMSCs 在体外对人脐静脉内皮细胞(HUVECs)具有增强的促血管生成作用。此外,在全层皮肤缺损大鼠模型实验中,ADS - PMSCs 组表现出更好的治疗效果。
综上所述,ADS - PMSCs 组合通过促进成纤维细胞生长和胶原蛋白生成,增强了 ADS 的血管化,加速了伤口愈合。总体而言,将未经培养的 PMSCs 与 ADS 联合使用,为全层皮肤缺损提供了一种更安全、新颖的治疗方法,避免了体外细胞培养的风险。
本研究由济南市卫生健康委员会科技项目(项目编号:2023 - 1 - 11 和 2020 - 4 - 08)、山东第一医科大学青年科学基金及人才培养计划(项目编号:202201 - 130)资助。研究设计由 Hua Liu、Guodong Song 负责;数据收集由 Kun Zhang、Fang Li 完成;统计分析由 Kun Zhang、Hua Liu、Guobao Huang 进行;数据解读由 Kun Zhang 负责;论文撰写由 Kun Zhang、Hua Liu 完成;文献检索由 Kun Zhang、Yunshan Wang 开展;资金筹集由 Hua Liu、DongJie Xiao、Yunshan Wang 负责。在论文撰写过程中,作者未使用任何人工智能辅助技术。作者声明不存在可能影响本文所报道研究工作的已知财务利益冲突或个人关系。