重慶醫(yī)科大學(xué)張曦木博士團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了一種用于傷口愈合的基于大鯢皮膚分泌物(the skin secretion of Andrias davidianus,SSAD)的組織粘合劑,SSAD生物膠具有較高的黏附強(qiáng)度,并能保持粘結(jié)界面的柔韌性,可以促進(jìn)皮膚傷口的愈合并在三周內(nèi)完全降解。該研究近期發(fā)表在Advanced Functional Materials 上。
據(jù)《本草經(jīng)集注》記載,中國(guó)人大約1600年前的南北時(shí)期就用大鯢的皮膚分泌物來(lái)治療燒傷。大鯢皮膚的皮膚腺體在受到刺激時(shí)會(huì)分泌白色粘液。收集黏液純化,冷凍干燥、研磨后即可得到SSAD 。其主要成分是蛋白質(zhì)、氨基酸、粘多糖及抗菌肽等。
在體外使用豬皮做為基質(zhì),測(cè)量其粘附性能,結(jié)果表明對(duì)于邊緣到邊緣的粘合,SSAD在剪切粘合力為26.66±8.22 kPa,與氰基丙烯酸酯(40.71±3.71 kPa)相比無(wú)明顯差異,明顯高于纖維蛋白膠的粘合力(3.76±0.16 kPa),且在搭接剪切試驗(yàn)和三點(diǎn)彎實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步證明了SSAD在將皮下脂肪組織連接在一起的優(yōu)越性和其所提供的柔軟的結(jié)合。
使用SD大鼠皮膚背部切口模型,評(píng)價(jià)SSAD的體內(nèi)粘附性能,在操作過(guò)程中,拍攝紅外熱圖像以記錄溫度變化。根據(jù)拍照觀察,氰基丙烯酸酯產(chǎn)生熱量,使其溫度從34.2±1.6 ℃升至43.2±0.8 ℃,遠(yuǎn)高于其他組的溫度升高。大體圖顯示SSAD治療組幾乎沒(méi)有疤痕形成,在所有組中顯示出最佳的治愈效果。從術(shù)后5天的染色結(jié)果發(fā)現(xiàn)SSAD處理后,切口基底膜連續(xù)融合,組織無(wú)深孔,而其余對(duì)照組可以看見(jiàn)明顯的瘢痕、裂隙或是殘余的材料。
促進(jìn)傷口愈合對(duì)粘合劑來(lái)說(shuō)也十分重要,為此,作者使用STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的皮膚全層缺損評(píng)價(jià)了SSAD的促皮膚再生能力。由圖3可得出結(jié)論,SSAD促進(jìn)傷口閉合并改善傷口的外觀,而未治療的瘢痕更大并且持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。組織學(xué)染色和免疫熒光染色進(jìn)一步顯示SSAD處理組觀察到毛囊、皮脂腺等皮膚附屬器的再生和誘導(dǎo)形成更成熟的肉芽組織,其具有比正常皮膚更多的血管。在該研究工作中,SSAD的促皮膚再生的能力主要?dú)w因于:(1)SSAD含有10種與傷口愈合有關(guān)的蛋白質(zhì);(2)在三種兩棲類動(dòng)物(包括大鯢)的皮膚粘液中鑒定出五十六種不同類別的五十種抗菌肽,其中一種對(duì)細(xì)菌的發(fā)育有明顯的抑制作用;(3)與未經(jīng)處理的缺損的硬而干燥的表面相比,SSAD可以保持傷口濕潤(rùn)并有效地保留生物活性細(xì)胞因子,如血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)等在初始階段促進(jìn)傷口愈合。
作者將SSAD水凝膠皮下植入SD大鼠中以評(píng)估其降解、宿主免疫應(yīng)答和與局部組織的相互作用。觀察到植入部位SSAD水凝膠的逐漸減少,在第21天,未發(fā)現(xiàn)SSAD水凝膠和炎性細(xì)胞,這表明SSAD水凝膠可以在體內(nèi)完全降解。該時(shí)間也與皮膚愈合階段I-II(2-3周)所需的時(shí)間線一致。針對(duì)炎性細(xì)胞表面標(biāo)志物的免疫熒光染色表明,隨著時(shí)間的推移,淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的數(shù)量均減少,并且在第21天幾乎完全消失。
該研究工作首次報(bào)道了一種用于傷口愈合應(yīng)用的未經(jīng)修飾的基于SSAD的組織粘合劑。SSAD可以快速(<30 s)關(guān)閉大鼠出血性皮膚切口并有效治愈糖尿病SD大鼠的全皮缺損。此外,SSAD可在3周內(nèi)在體內(nèi)徹底降解,伴有輕度炎癥。預(yù)計(jì)SSAD的低成本、環(huán)保生產(chǎn)、促進(jìn)傷口愈合能力和良好的生物相容性為無(wú)縫線傷口閉合提供了一種有前景和實(shí)用的選擇。目前的研究所示SSAD可能會(huì)克服目前使用的外科膠水相關(guān)的一些限制,并且可能用于治療其他內(nèi)部精細(xì)器官和組織上的傷口。
該文的第一作者和通訊作者單位均為重慶醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院。其中,重慶醫(yī)科大學(xué)鄧君、湯穎穎和陸軍軍醫(yī)大學(xué)的張慶博士為該文的共同一作,重慶醫(yī)科大學(xué)的張曦木、哈佛醫(yī)學(xué)院的Yu Shrike Zhang和重慶醫(yī)科大學(xué)的張紅梅為該文的共同通訊作者。
論文鏈接 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201809110
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