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为解决糖尿病伤口愈合延迟问题,研究人员开展以褐藻黄素(Fucoxanthin,FN)为对象的研究。将 FN 封装于 MYR:BSA 颗粒,联合亚麻籽多糖凝胶治疗糖尿病大鼠伤口,结果显示可加速愈合,意义在于为糖尿病伤口治疗提供新策略。
在健康领域,糖尿病是个 “顽固分子”,全球数亿人深受其扰。糖尿病患者常面临伤口愈合难题,普通伤口在他们身上可能久拖不愈,不仅增加感染风险,严重时甚至可能导致截肢。这是因为糖尿病引发的一系列生理变化,像生长因子生成受阻、巨噬细胞功能减弱、细胞外基质失衡等,都在阻碍伤口愈合的进程。同时,近年来研究发现,糖尿病导致的表观遗传通路功能障碍,会改变靶细胞基因表达,其中 DNA 甲基化异常在糖尿病伤口愈合延迟中扮演着关键角色,比如 DNA 甲基转移酶 1(DNMT-1)的异常表达。在这样的背景下,为了找到改善糖尿病伤口愈合的有效方法,研究人员开启了相关研究,并将成果发表在《Biomedicine》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,构建糖尿病大鼠伤口模型,通过给予不同处理观察伤口愈合情况。在分子生物学层面,运用 qRT-PCR 技术检测相关基因(如 TNF-α、IL-6、IL-1β、ICAM-1、DNMT-1 和 Ang-1)的表达水平。还利用组织学染色技术,如 H&E 染色和 Masson's trichrome 染色,评估上皮再生、肉芽组织厚度和胶原沉积情况 。
下面来看具体的研究结果:
- FN:MYR:BSA 颗粒的制备与优化:研究人员合成了 MYR:BSA 颗粒,并探究了 BSA 浓度和 MYR:BSA 摩尔比对颗粒性质的影响。结果发现,2mg/ml 的 BSA 和 10:15:1 的 MYR:BSA 摩尔比能制备出稳定的颗粒,其粒径和 zeta 电位适宜,为后续封装 FN 提供了理想条件。
- FN:MYR:BSA 颗粒的理化特性:对 FN:MYR:BSA 颗粒进行理化特性测试,发现该颗粒在热稳定性和存储稳定性方面表现出色。与游离 FN 相比,封装后的 FN 在高温下保留率更高,降解速度更慢,且封装效率超过 95%。
- 体外研究:通过 DPPH 实验评估抗氧化活性,结果显示 FN:MYR:BSA 颗粒的抗氧化能力显著优于游离 FN,IC50值更低。MTT 实验表明,该颗粒对 L929 细胞的毒性与游离 FN 相近,不会增加额外毒性。同时,封装后的 FN 生物可及性和胶束化率大幅提高,在模拟消化过程中,降解更少,释放更合理。
- 体内研究:
- 临床观察:在糖尿病大鼠模型中,LP + FN 治疗组的空腹血糖(FBS)水平逐渐下降,体重减轻情况得到改善,表明该治疗有助于稳定糖尿病病情。
- 伤口闭合率:LP + FN 治疗组的伤口闭合速度明显快于其他组,到第 15 天时,伤口闭合率高达 97.27%,而其他组较低。
- 组织学研究:H&E 和 Masson's trichrome 染色结果显示,LP + FN 治疗组的上皮再生、肉芽组织厚度和胶原沉积情况均优于其他组,表现为更高的评分和更成熟的胶原纤维束。
- 基因表达:基因表达分析表明,LP + FN 治疗组中促炎基因(TNF-α、IL-6 和 IL-1β)的表达显著下调,DNMT-1 表达降低,而 Ang-1 表达升高。
综合研究结果和讨论部分,这项研究意义重大。它首次证实了褐藻黄素(FN)联合亚麻籽多糖凝胶治疗可显著加速糖尿病大鼠的伤口愈合。其作用机制可能是通过抑制 DNMT-1,减少 Ang-1 启动子的高甲基化,从而上调 Ang-1 表达,同时降低促炎细胞因子水平,减轻炎症反应。这为糖尿病伤口的治疗提供了新的策略和理论依据,有望在未来临床治疗中发挥重要作用。不过,研究也存在一些局限性,如 DNMT-1/Ang-1 轴的调控关系还需进一步通过蛋白质表达分析验证,具体机制也有待深入研究 。未来研究可朝着探索双药递送方法、减少 FN:MYR:BSA 颗粒口服频率等方向展开,以进一步优化糖尿病伤口的治疗方案。