《Scientific Reports》：Complementary and alternative natural medicinal agents accelerate skin wound healing effectively through modulating the pathological outcomes in rat model
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部分替代天然治疗剂在加速创伤皮肤愈合、降低感染等潜在并发症以及改善再生过程方面具有重要作用。研究人员对70只雄性大鼠开展实验研究，将其均分为5组并建立圆形皮肤创面，仅4组分别接受芦荟（Aloe vera）凝胶、干细胞（stem cells）、壳聚糖（chito
部分替代天然治疗剂在加速创伤皮肤愈合、降低感染等潜在并发症以及改善再生过程方面具有重要作用。研究人员对70只雄性大鼠开展实验研究，将其均分为5组并建立圆形皮肤创面，仅4组分别接受芦荟（Aloe vera）凝胶、干细胞（stem cells）、壳聚糖（chitosan）和透明质酸（hyaluronic acid, HA）治疗。愈合加速过程的评估采用多种不同技术。在精确随访并测量诱导创面于第3、7和14天的直径，以及进行免疫组织化学（immunohistochemistry, IHC）和组织病理学（histopathological evaluation）评价后，治疗组改善的愈合过程通过固定组织中病理改变、部分组织生长标志物（tissue growth markers）和免疫标志物（immune markers）的显微照片和图表充分展示并表达。研究人员的创面收缩率（wound contraction rate）测量结果显示，干细胞治疗组在第3天和第7天领先，其次为壳聚糖治疗组，二者无显著差异。然而，至第14天，壳聚糖治疗组优于所有其他实验组。第14天组织生长标志物和免疫标志物均显示壳聚糖治疗组最高，其次为干细胞治疗组。
研究背景：创面愈合是必须精确协调以充分恢复损伤组织的复杂、动态细胞过程。糖尿病和年龄等因素可干扰与皮肤创面相关的细胞功能，使愈合减慢并导致慢性、难愈性创面。创面类型发生频繁且易复发，构成显著经济问题，因此迫切需要更好地理解支持组织愈合的分子和治疗过程，以及创面病理学的既有和新认识对未来可行治疗方案形成的影响。芦荟（Aloe vera, AV）凝胶、壳聚糖（chitosan）、透明质酸（hyaluronic acid, HA）和干细胞（stem cells）均被原文列为有前景的促愈合制剂。研究人员旨在利用大鼠实验诱导创面评估这些治疗剂的潜在疗效及其相关分子和细胞机制。
研究人员开展了一项在70只健康Sprague–Dawley白化成年雄性大鼠（12±2周龄，体重200±20 g）中进行的实验研究；大鼠来源于Zagazig University兽医学院实验动物单位，经该院动物护理与使用委员会（IACUC）批准（批准号：ZU-IACUC/2/F/156/2025），遵循ARRIVE指南（EU Directive 2010/63/EU）。动物均分为5组并建立圆形皮肤创面：第1组为创伤未治疗组；第2组每日接受AV凝胶敷料；第3组在创面诱导后直接接受一次干细胞注射；第4组每日接受2%水溶性壳聚糖溶液敷料；第5组每日接受0.2% HA水凝胶敷料。骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BM-MSCs）来源于同母的三只雄性同胞大鼠（5周龄），经骨髓分离、Ficoll分离、培养至80–90%融合，流式细胞术显示CD106阳性、CD34/CD45阴性。关键技术方法概括（不超过250字）：研究人员采用大鼠全层圆形创面模型进行组间比较；于第3、7、14天拍摄并测量创面直径以计算创面收缩率；用酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测组织血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）、胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1, IGF-1）和表皮生长因子（epidermal growth factor, EGF）；第14天以免疫组织化学（IHC）检测转化生长因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）和VEGF阳性表达面积；于第3、7、14天取创面组织行苏木精-伊红（hematoxylin and eosin, H&E）染色组织病理学检查；采用单因素和双因素方差分析及相应事后检验进行统计。研究结论显示，干细胞治疗组在第3和第7天进展优于其他治疗组，壳聚糖治疗组至第14天取得最佳总体结果；AV凝胶和HA治疗组虽有改善，但未达到上述两组水平。
研究结果：
大体观察（Gross findings）：通过全程创面监测和精确测量记录评估愈合过程，结果显示创面清洁、收缩速率规律，至少10天后仅有少量结痂；实验期间未检测到皮肤刺激、荨麻疹、痉挛或腹泻等过敏症状。
创面收缩率结果（Rate of wound contraction findings）：通过第3、7、14天创面直径测量比较各组。第3天，第1组平均直径最大（2.68±0.03）、收缩率最低；第3组直径最小（1.97±0.10）、收缩率最高。第7天，第5组直径最大（1.70±0.17）、收缩率最低；第3组直径最小（1.15±0.08）、收缩率最高。第14天，第4组直径最小（0.1±0.01）、收缩率最高；第1组直径最大（0.22±0.03）、收缩率最低。各组的第3天至第14天均显示高度显著收缩；第7天至第14天，第1、2、3、5组为高度显著收缩，第4组为显著收缩；第3天至第7天，第4、5组不显著，第2、3组显著，第1组高度显著。
组织生物学生长因子结果（Tissue biological growth factors finding）：通过ELISA检测组织VEGF、IGF和EGF（pg/mg）。VEGF在第4组最高（484.44±10.12），第3、5组依次显著降低，第1、2组最低（分别为122.70±6.79和111.88±11.12）且二者间无显著变化。IGF在第4组最高（411.17±8.11），第3、5、1组依次显著降低，第1组最低（114.67±9.18）。EGF在第4组最高（100.69±2.62），其他组（3、5、1、2）依次呈非显著降低，第2组最低（72.67±4.81），与第4组差异显著、与其他组差异不显著。
免疫组织化学结果（Immunohistochemical findings）：通过第14天修复皮肤切片中VEGF和TGF-β阳性表达面积评估。VEGF阳性面积第4组最高（93.72±0.74），第3组次之（85.24±0.75），第1组最低（62.14±0.65）；第2组与第5组无显著变化。TGF-β阳性面积第4组最高（91.18±1.38），第3组次之（81.78±0.73），第5组最低（55.78±1.68）；第1组与第2组无显著变化。
组织病理学结果（Histopathological findings）：通过第3、7、14天H&E染色切片观察止血、炎症、增殖和重塑四阶段。第3天可见血凝块填充创面并开始溶解，早期炎症未愈阶段表现为广泛表皮破坏、溃疡和连续性丧失，真皮严重紊乱并伴炎症细胞浸润和早期坏死碎片；亦见致密局部炎症细胞聚集和瘢痕形成；厚而未成熟创面床表现为密集活跃的成纤维细胞增殖和肉芽组织形成，表面边缘可见痂或坏死碎片，并伴深部结缔组织和脂肪重塑；增殖末期可见表皮连续性恢复、真皮与表皮连接重构、新组织化结缔组织真皮附属器及局灶单核细胞浸润；最后瘢痕形成阶段显示再上皮化并完全闭合表皮表面，形成薄层重建角质层、胶原纤维有序及附属器向正常结构恢复。再上皮化主要见于少数病例，尤其在干细胞和壳聚糖治疗组。
讨论部分总结：现有市售敷料均不能完全复制天然皮肤的全部特性，因此需要寻找多种治疗性敷料。本研究所用治疗剂代表对促进皮肤再生关键医学制剂的选择，并通过多项检测和技术进行系统比较。第3、7、14天比较显示，第2、3、5组呈规律的高度显著收缩，第4组在第7至14天呈显著收缩，提示愈合过程显著加速；第4组总体结果最佳并至第14天最明显。第7至14天收缩的显著或高度显著与第3至7天的显著或不显著形成对照，支持最后一周再生加速，并可归因于组织生长标志物最高增幅及IHC表达值。壳聚糖治疗组的优势可归因于其多功能性和生物降解性，可作为传统支架和手术敷料的可行替代，尽管存在已报道局限。VEGF为强血管生成因子，刺激新生血管形成并恢复组织氧供；IGF介导生长激素效应，是追踪生长激素水平的关键生物标志物，促进正常细胞增殖和组织生长并抑制凋亡，参与稳态及蛋白、脂肪和碳水化合物代谢；EGF为结合EGF受体的小蛋白，刺激多种细胞尤其上皮细胞生长、增殖和分化，并通过刺激角质形成细胞和成纤维细胞迁移与增殖维持组织完整性。三者在壳聚糖治疗组最高，解释其再生进展，尤其第14天；壳聚糖组第7至14天加速可归因于第10天末增殖期EGF显著升高。壳聚糖在治疗和促进创面愈合方面显示有前景的临床转化潜力。AV凝胶治疗组较未治疗组创面收缩率增加，可归因于其强血管生成活性及β-谷甾醇等血管生成化合物；但其收缩率结果相较其他治疗组显示为效果最低，提示其他治疗剂更优。BM-MSCs独特再生特性对优化创面愈合治疗选择至关重要；干细胞组第3和第7天收缩率高于壳聚糖组，可归因于该治疗在细胞增殖过程中的早期快速作用及改善愈合质量，组织病理学再上皮化支持这一点；BM-MSCs包括负责血细胞形成的造血干细胞（hematopoietic stem cells, HSCs）和可分化为多种细胞类型（包括不同皮肤层）的间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs），这解释再上皮化仅见于干细胞治疗组并提示愈合质量。组织病理学结果揭示愈合不同阶段组织变化；炎症阶段以白细胞浸润和血管充血表现，组织学分析有助于确认再上皮化和真皮附属器再生；肉芽组织增殖作为快速填充创面间隙方式，在愈合中晚期最明显，增殖率与愈合率一致；瘢痕形成与再上皮化作为最终阶段依据愈合质量判定，壳聚糖治疗大鼠较其他组更明显。超过50%机体HA位于真皮和表皮细胞胞质；HA局部敷料广泛使用，因其在不同创面愈合阶段调节多种细胞类型，并通过信号级联调节如TGF-β受体通路影响角质形成细胞活性（瘢痕形成）和成纤维细胞作用（迁移、增殖、周转、肌成纤维细胞分化）。HA治疗组较未治疗组结果好，但不如其他治疗组，可能与机械稳定性低、体内快速降解、细胞黏附有限、交联中潜在毒性剂降低生物相容性并增加细胞毒性以及高生产成本有关。VEGF和TGF-β是最重要促血管生成生长因子，创面愈合延迟可能与血管生成进展相关，取决于血液VEGF及其促进者TGF-β浓度；组织VEGF和TGF-β较高与更快修复相关。HA用于改善皮肤创面愈合，添加VEGF等生长因子至HA显示可显著促进创面闭合和改善真皮厚度；HA用于创面敷料以维持损伤组织湿润环境，并参与促炎细胞因子及生长因子表达、细胞迁移和增殖、肉芽与血管形成调节。壳聚糖免疫学作用涉及其对白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）、白细胞介素-1（interleukin-1, IL-1）和核因子κB（nuclear factor kappa-B, NF-κB）水平的影响；与未治疗小鼠相比，TNF、IL-6、IL-1和NF-κB水平显著降低，且壳聚糖抗炎特性未受其独特性质显著影响。BM-MSCs相较其他药物显示早期进展性再生作用；这些多能干细胞可转化为结缔组织和肌肉等不同组织，近期证据确认其可分化为特化皮肤细胞；除直接细胞分化外，BM-MSCs通过分泌促血管生成因子增强愈合，多项临床试验报告14天内皮肤真皮厚度、血管化和总创面闭合显著改善，与本研究结果一致。局限包括：大鼠模型提供组织病理学价值但需临床试验验证；组织病理评价限于第3、7、14天且无长期随访，瘢痕形成或组织重塑评估较少；该高复杂性主题需在同一研究范围内采用多种实验设计。
研究结论（翻译）：本研究结论表明，所用药物在整个实验中具有明确作用；干细胞治疗组在第3和第7天较其他治疗组进展明显；壳聚糖治疗组至第14天进展并提供最佳总体结果；另一方面，尽管AV凝胶和HA治疗组结果改善，但二者在促进创面愈合方面未达到上述两组的同等进展水平。推荐：未来研究需作为本研究的延伸，探索多种其他类型创面，并开展相关分析评估，研究更多组织病理学检查和免疫组织化学通路。
