基于PVA/壳聚糖的水凝胶与罗非鱼皮提取的胶原蛋白以及荨麻（Urtica dioica）结合使用，通过转录调控bFGF、Mmp2、Jak/Stat3和α-Sma信号通路，为有效促进烧伤伤口愈合提供了一种有前景的方法

《Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology》：PVA/chitosan-based hydrogels integrated with tilapia skin-derived collagen and Urtica dioica offers a promising approach for effective burn wound healing via transcriptional modulation of bFgf, Mmp2, Jak/Stat3, and α-Sma signaling pathway

　　

摘要

皮肤伤口修复由一个高度协调的生理级联过程控制，该过程包括炎症细胞的募集、细胞因子介质的释放、细胞外基质成分的沉积以及随后疤痕组织的重塑。如今，植物提取物被视为伤口愈合的有效替代品。Urtica dioica（U. dioica）富含多种具有不同治疗作用的生物活性植物化合物，似乎有助于皮肤伤口的修复。然而，这些化合物影响再生组织和细胞的分子机制和信号通路尚未得到充分理解。本研究旨在通过组织病理学和透射电子显微镜（TEM）评估，确认含有罗非鱼（Oreochromis niloticus L.）皮肤来源的胶原蛋白和U. dioica提取物的水凝胶制剂在皮肤再生过程中的信号级联和作用机制，并分析关键伤口愈合相关基因（如Jak/Stat3、Smad3、成纤维细胞生长因子2（fgf2）基因、Acta2（α平滑肌肌动蛋白）和基质金属蛋白酶（Mmp2基因）在大鼠烧伤模型中的表达变化。UPLC-ESI–MS/MS技术还分析了U. dioica的化学组成。35只动物被随机分为7组（每组5只）：阴性对照组（NCtrl；无处理）、阳性对照组（PCtrl）、水凝胶基础处理组（Hgb G）、罗非鱼胶原蛋白水凝胶组（ColHgb G）、MEBO?乳膏组（MEBO G）、U. dioica提取物组（UD G）以及胶原蛋白水凝胶和U. dioica提取物组合组（ColHgb–UD G）。在每只全身麻醉的大鼠背部制造2×2厘米的烧伤伤口，并在烧伤后第0天、第3天、第6天、第9天、第12天和第15天测量伤口表面积。随后对动物进行处死，并收集组织进行组织学、TEM和分子分析。我们的结果表明，Urtica dioica地上部分的甲醇提取物主要由黄酮类化合物和脂肪酸组成。负离子化模式下的分析鉴定出多种黄酮类化合物，包括阿皮吉宁（apigenin）、异鼠李素（isorhamnetin）、山柰酚（taxifolin）和欧里迪克托醇（eriodictyol），这些化合物以游离形式和糖基化形式存在。ColHgb–UD组的伤口闭合速度比对照组更快。基因表达模式显示，单独使用或与胶原蛋白水凝胶混合使用的U. dioica处理组显著抑制了促纤维化因子Jack/Stat3和Acta2的表达，同时激活了血管生成相关基因Fbgf2、Smad3和Mmp2，与阳性对照组相比。组织病理学发现表明，ColHgb–UD组的愈合进展明显优于阳性对照组和其他处理组。U. dioica和胶原蛋白的协同效应显示出更少的疤痕形成、更多的毛细血管和更少的炎症细胞，从而使该提取物成为理想的伤口愈合应用材料，并成为一种新颖的伤口愈合药物候选物。

图形摘要

皮肤伤口修复由一个高度协调的生理级联过程控制，该过程包括炎症细胞的募集、细胞因子介质的释放、细胞外基质成分的沉积以及随后疤痕组织的重塑。如今，植物提取物被视为伤口愈合的有效替代品。Urtica dioica（U. dioica）富含多种具有不同治疗作用的生物活性植物化合物，似乎有助于皮肤伤口的修复。然而，这些化合物影响再生组织和细胞的分子机制和信号通路尚未得到充分理解。本研究旨在通过组织病理学和透射电子显微镜（TEM）评估，确认含有罗非鱼（Oreochromis niloticus L.）皮肤来源的胶原蛋白和U. dioica提取物的水凝胶制剂在皮肤再生过程中的信号级联和作用机制，并分析关键伤口愈合相关基因（如Jak/Stat3、Smad3、成纤维细胞生长因子2（fgf2）基因、Acta2（α平滑肌肌动蛋白）和基质金属蛋白酶（Mmp2基因）在大鼠烧伤模型中的表达变化。UPLC-ESI–MS技术还分析了U. dioica的化学组成。35只动物被随机分为7组（每组5只）：阴性对照组（NCtrl；无处理）、阳性对照组（PCtrl）、水凝胶基础处理组（Hgb G）、罗非鱼胶原蛋白水凝胶组（ColHgb G）、MEBO?乳膏组（MEBO G）、U. dioica提取物组（UD G）以及胶原蛋白水凝胶和U. dioica提取物组合组（ColHgb–UD G）。在每只全身麻醉的大鼠背部制造2×2厘米的烧伤伤口，并在烧伤后第0天、第3天、第6天、第9天、第12天和第15天测量伤口表面积。随后对动物进行处死，并收集组织进行组织学、TEM和分子分析。我们的结果表明，Urtica dioica地上部分的甲醇提取物主要由黄酮类化合物和脂肪酸组成。负离子化模式下的分析鉴定出多种黄酮类化合物，包括阿皮吉宁（apigenin）、异鼠李素（isorhamnetin）、山柰酚（taxifolin）和欧里迪克托醇（eriodictyol），这些化合物以游离形式和糖基化形式存在。ColHgb–UD组的伤口闭合速度比对照组更快。基因表达模式显示，单独使用或与胶原蛋白水凝胶混合使用的U. dioica处理组显著抑制了促纤维化因子Jack/Stat3和Acta2的表达，同时激活了血管生成相关基因Fbgf2、Smad3和Mmp2，与阳性对照组相比。ColHgb–UD组的愈合进展明显优于阳性对照组和其他处理组。U. dioica和胶原蛋白的协同效应显示出更少的疤痕形成、更多的毛细血管和更少的炎症细胞，从而使该提取物成为理想的伤口愈合应用材料，并成为一种新颖的伤口愈合药物候选物。

图形摘要