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负载外泌体的复合水凝胶促进糖尿病创面血管化实验研究

负载外泌体的复合水凝胶促进糖尿病创面血管化实验研究

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作者：赵子翔中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

研究背景高糖环境可以抑制血管内皮细胞功能,由此导致的血管生成功能障碍是导致糖尿病慢性创面的主要原因。目前,水凝胶敷料被广泛应用于糖尿病创面的治疗,以促进创面血管生成和组织修复。但是由于水凝胶材料制备过程复杂,材料价值昂贵... 详细信息

研究背景高糖环境可以抑制血管内皮细胞功能,由此导致的血管生成功能障碍是导致糖尿病慢性创面的主要原因。目前,水凝胶敷料被广泛应用于糖尿病创面的治疗,以促进创面血管生成和组织修复。但是由于水凝胶材料制备过程复杂,材料价值昂贵,甚至可能引入对人体有害的化学物质,这限制了其临床应用。研究发现,将透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)、富血小板血浆(Platelet-rich Plasma,PRP)、巴曲酶(Batroxobin,BTX)按一定比例混合后可以形成稳定的水凝胶结构,该材料可以作为细胞载体,负载间充质干细胞运用于椎间盘退行性疾病的治疗。该水凝胶材料可以通过两步法制备,无需复杂的化学反应,有良好的细胞相容性,有进一步拓展临床用途的可能。研究目的研究利用HA、PRP、BTX制备水凝胶的方法,探讨将该水凝胶开发为创面敷料的可能。将脂肪干细胞外泌体负载于水凝胶上,制备新型可注射复合水凝胶。将复合水凝胶应用于糖尿病创面的治疗,研究其通过缓释作用调控血管生成以促进创面愈合的效果。研究方法1.将HA、PRP、BTX混合后合成HA/PRP/BTX水凝胶。明确HA/PRP/BTX水凝胶的结构、流变学特性、溶胀率等理化特性。2.将HA/PRP/BTX水凝胶与脂肪来源干细胞外泌体(Adipose-Derived Stem Cell Exosomes,ADSC-Exos)结合,构建HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶,验证该复合水凝胶的缓释效应。3.通过体外实验,分析高糖环境和HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶对人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和成管能力的影响。4.构建糖尿病创面模型,验证HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶调控血管生成的作用,明确其促进糖尿病创面愈合的效果并探索潜在的生物学机制。研究结果***/PRP/BTX水凝胶符合水凝胶典型的理化性质,固化前可通过细针注射,同时具有良好的生物相容性。2.将ADSC-Exos负载在HA/PRP/BTX水凝胶上,合成了HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶。该复合水凝胶可以缓释其上承载的生物活性物质。3.体外实验中,HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶增强HUVECs细胞增殖、迁移和成管能力,且能逆转高糖环境对HUVECs功能的抑制作用。4.通过动物实验,发现HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶提高糖尿病创面愈合速率。组织分析提示,该复合水凝胶上调血管生成相关因子表达,促进微血管生成,下调炎症反应水平,促进上皮重建,调控创面组织胶原合成,优化创面微环境,促进糖尿病创面的组织愈合和功能恢复。研究结论HA/PRP/BTX水凝胶制备过程简单,注射后原位成型,生物相容性良好。水凝胶结合脂肪来源干细胞外泌体合成的HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶可以缓释其上负载的生物活性物质。应用于糖尿病创面的治疗时,HA/PRP/BTX@Exos复合水凝胶可以促进糖尿病创面血管生成,减轻炎症反应,显著促进糖尿病创面愈合。

关键词：透明质酸富血小板血浆水凝胶脂肪来源干细胞外泌体糖尿病创面

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