纳米纤维凝胶支架对烧伤创面美学修复的作用

实验研究　２０１０年７月第１７卷第ｌ９期　

纳米纤维凝胶支架对烧伤创面美学修复的作用　

孟辉．陈立艳　（Ｉ￣ＪＩＩ华西医院大学科技园纳米生物医学技术与膜生物学研究所，四川成都６１００４１）　

【摘要】目的：探讨自组装短肽纳米纤维凝胶支架可能的创伤修复机制并验证其修复效果。方法：以短肽纳米纤维为　

修复原料。利用深Ⅱ度和Ⅲ度皮肤烧伤动物模型，验证生物材料对烧伤创面的影响。结果：ＲＡＤＡ１６一Ｉ处理组烧伤　创面及其周围正常组织的毛发生长旺盛（Ｐ＜０．０５），在烧伤后急性修复期（２４　ｈ）创面根部毛囊和腺体中角蛋白１９强　

表达。结论：自组装短肽纳米纤维凝胶支架对深度烧伤皮肤创面毛发等附属器官有保护及促进作用。　【关键词】烧伤；美学修复；纳米纤维　［中图分类号】Ｒ６ａ４　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１６７４—４７２１（２０１０）０７（ａ）一０１８—０２　

Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｐｅｐｔｉｄｅ　ＲＡＤＡ１６－Ｉ　ｏｎ　ａｅｓｔｈｅｔｉｃ　ｒｅｐａｉｒ　ｏｆ　ｂｕｒｎ　ｗｏｕｎｄｓ　

ＭＥＮＧ　Ｈｕｉ，ＣＨＥＮ　Ｌｉｙａｎ　（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｇａｒｄｅｎ　ｏｆ　Ｗｅｓｔ　Ｃｈｉｎａ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｂｉ－　

ｏｌｏｇｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００４１，Ｃｈｉｎａ）　［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｐｅｐｔｉｄｅ　ＲＡＤＡ１６－Ｉ　ｏｎ　ａｅｓｔｈｅｔｉｃ　ｒｅｐａｉｒ　ｏｆ　ｂｕｍ　ｗｏｕｎｄｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：Ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈａｉｒ　ａｎｄ　ｇｌａｎｄｓ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｐａｉｒ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ＲＡＤＡ１６－Ｉ　ｄｒｅｓｓｉｎｇ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｄｅｅｐ　ＩＩ　ｄｅｇｒｅｅ　ａｎｄ　ＩＩＩ　ｄｅｇｒｅｅ　ｓｋｉｎ　

ｂｕｍ　ｗｏｕｎｄｓ　ａｓ　ｍｏｄｅｌｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ：Ｔｈｅ　ｈａｉｒｓ　ｏｆ　ｂｕｒｎ　ｗｏｕｎｄｓ　ａｎｄ　ａｒｏｕｎｄ　ｎｏｒｍａｌ　ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｖｉｇｏｒｏｕｓ　ｇｒｏｗｔｈ　ｉｎ　ＲＡ－　ＤＡ１６－Ｉ　ｇｒｏｕｐ（Ｐ＜０．０５），ｋｅｒａｔｉｎ　１９　ｏｆ　ｗｏｕｎｄｓ　ｒｏｏｔ　ｈａｉｒ　ｆｏｌｌｉｃｌｅ　ａｎｄ　ｇｌａｎｄｓ　ｗａｓ　ｓｔｒｏｎｇ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ａｃｕｔｅ　ｒｅｐａｉｒ　ｓｔａｇｅ　

（２４　ｈ）ａｆｔｅｒ　ｂｕｍ．Ｃｏｎｄｕｓｉｏｎ：Ｈａｉｒ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｅｅｐ　ｂｕｍ　ｗｏｕｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｒｅｐａｉｒ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｖｉｇｏｒｏｕｓ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ＲＡＤＡ１６－Ｉ　

ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｏｓｅ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｏｔｈｅｒ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．　

［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］Ｂｕｍ；Ａｅｓｔｈｅｔｉｃ　ｒｅｐａｉｒ；Ｎａｎｏ－ｆｉｂｒｅｒ　

皮肤烧伤创面是一种特殊的皮肤创伤。人们越来越重　

视皮肤烧伤后创面的修复的外观。健全和良好的皮肤修复　取决于皮肤结构完整再生。在深度烧伤创面修复．再生的皮　

肤结构差，可能导致瘢痕挛缩和畸形。腺体、毛发等皮肤附　属器官的再生作为评价皮肤烧伤创面美学修复的指标。头　

发的深度烧伤创面修复时由于感染，延迟愈合等原因。肉芽　

组织过度填充代替正常上皮增生。而造成瘢痕。笔者通过　观察短肽处理的深度烧伤皮肤表面的毛囊增生及烧伤创　

面早期分化表皮干细胞的表面标志角蛋白１９的表达进行　研究［Ｉ－２］。　

１材料与方法　１．１实验敷料　自组装肽：ＲＡＤＡ１６一Ｉ（ＰｕｒａＭａｔｒｉＴＭ，１％质量／体积，分子　

理论质量＝１　７１２．９道尔顿）购买自３ＤＭ公司（剑桥，麻省）。　以纯水稀释成溶液（质量，体积）。１％和０．５％ＲＡＤ１６一Ｉ肽在稀　

释后４℃储存备用。　

１．２动物　１６只雌性ＳＤ大鼠购自四ＪＩＩ大学华西医学中心实验　

【作者简介】孟辉，女，获得核医学科医师及内科学主治医师资格，并取得　Ｉ临床肿瘤学硕士学位；研究方向：肿瘤免疫。２００５年就读于四川大学生命　科学院，获得生物化学与分子生物学博士学位；研究方向：纳米生物医　学。发表国际国内研究型及临床科研型论文数十篇。公开国内发明专利　１项。现从事肿瘤分子病理监测及科研。　

１８中国当代医药ＣＨＩＮＡ　ＭＯＤＥＲＮ　ＭＥＤＩＣＩＮＥ　室，重量２５０～２９０　ｇ。实验前半小时腹腔注射１０％水合氯醛　

（２５　ｍｌ／ｋｇ体重）给予麻醉。注射后，动物转移到温暖的环境　中以保持动物的体温。刮去ＳＤ大鼠背部的毛发，７５％的医用　

酒精消毒。应用温控电子金属探头网，脊柱两侧使两个对称部　

位制造直径＜３．０　ＣＢ的烫伤创面。伤口边缘清晰。深Ⅱ度烧伤　温控在９０℃，持续时间为８　ｓ，Ⅲ度烧伤创面１８　Ｓ　９４ｏＣ。每个　

深Ⅱ度烧伤创面给予５０　ｌ短肽，Ⅲ度烧伤创面１００　ｌ。每个　

伤口上覆盖一层薄薄的凡士林纱布。伤口开始在１个星期后　结痂。　１．３实验分组　

１２只ＳＤ大鼠用于Ⅲ度烧伤创面模型。分为ＲＡＤＡ１６一Ｉ　组，壳聚糖组，胶原蛋白组，每组４只，分别以ＲＡＤＡ１６一Ｉ，壳　

聚糖和胶原蛋白处理，并与空白对照组ｆ４只）对比。观察指标　是烧伤皮肤表皮干细胞表面标志角蛋白１９的表达。实验方　

法是免疫荧光组织化学病理染色，观测时间是伤后２４　ｈ，４　ｄ、　

７　ｄ。４组大鼠８个创面随机分别用Ｉ％ＲＡＤＡ１６一Ｉ治疗。壳　聚糖组和胶原蛋白组与空白对照组对比。采用ＨＥ染色。观　

察时间：烧伤后３０、６Ｏ和７０　ｄ。　

１．４伤口愈合的形态学研究　成形后的伤口，伤口的照片和采取的大体形态观察伤口。　

包括每天的头发烧伤创面及其周围的增长。　

１．５组织学检查　在烧伤后３０、６０、７０和８０　ｄ，切取烧伤创面皮肤。

并将其　２０１０年７月第１７卷第ｌ９期　实验研究　

周围正常皮肤组织进行病理组织学检查。然后，所有样本分　

别固定在４％中性甲醛，酒精系列脱水，石蜡包埋。切取５　Ｉｘｍ　厚的连续切片进行ＨＥ染色。　

１．６免疫荧光组织化学染色　５　Ｉｘｍ厚的大鼠皮肤冰冻切片．空气中干燥３０　ｍｉｎ。以免　疫荧光分析法检测反应伤口，伤口周围的皮肤与正常皮肤表　

皮干细胞表面标志角蛋白１９的表达。５％牛血清清蛋白中　４￣Ｃ孵育３　ｈ去除非特异性结合蛋白（过氧化物酶标记链霉亲　

和素。购买自北京中山金桥生物技术有限责任公司）。孵育的　

切片滴加抗体。初级抗体（小鼠单克隆抗角蛋白＃１９，１：１００稀　释，从美国Ｉｎｃ．ＴＭ购得）。标本在４℃１２　ｈ下，在二级抗体　

ｒｈｏｄａｍｍｉｎｅ（ＴＲＩＴＣ）罗丹明荧光探针标记的纯羊抗鼠ＩｇＧ　

（ＺＳＧＢ生物北京）抗体，１　ｈ避光４℃保存。然后切片滴加　ＤＡＰＩ［６二眯基一２一苯基吲哚盐酸盐水合物．购自Ｓｉｇｍａ（Ｄ～　

９５４２），１：５００１。阴性对照组，一抗用ＰＢＳ代替。Ｏｌｙｍｐｕｓ～　

Ｘ７１一倒置莱卡ＤＭＲＢ免疫荧光显微镜观测，并显微摄影。短　肽及空白实验组的皮肤样本，并在每组３个部分皮肤样本中　

选择视野，放大倍数是２００×，随机选择６个视野。荧光共聚　

焦显微镜观测样本中收集到的序列图像，使用图像分析软件　Ｉｍａｇｅ　Ｐｒｏ　Ｐｌｕｓ　５．０合成总体光密度值。　１．７统计学分析　所有的定量数据显示为均值±标准差（牙　）。使用独立样　

本ｔ检验，可信区间为９５％。组间比较采用单因素方差分析　

（ＡＮＯＶＡ），其次是Ｔｕｒｋｅｙ，正态分布式数据采用ｐｏｓｔｈｏｃ测　试。　

２结果　２．１毛囊生长　研究人员以病理染色方法观察烧伤创面的毛发生长。该　

观测时间分别为烧伤后３０、６Ｏ、７０和８０　ｄ。与壳聚糖组，胶原　蛋白组和空白对照组比较，ＲＡＤＡＩ６一Ｉ处理组烧伤创面及　

其周围正常组织的毛发生长旺盛（Ｐ＜０．０５，图１）。　

Ｏ　

图１　烧伤后３Ｏ、６０、７Ｏ、８０　ｄ后实验组及对照组创面毛囊生长比较　２．２角蛋白１９的表达　ＲＡＤＡ１６一Ｉ治疗组荧光染色结果显示，在烧伤后急性　

修复期（２４　ｈ）创面根部毛囊和腺体中角蛋白１９强表达．在胶　

原组呈弱表达．空白对照组和壳聚糖组几乎没有表达（Ｐ＜　

０．０５）。　用图像处理软件获得积分光密度为代表的角蛋白ｌ９荧　

光染色结果表明：角蛋白１９的表达在烧伤后２４　ｈ、４　ｄ、７　ｄ　后，其表达在各组均依时间延长而逐步减少，各组在第ｌ４天　

没有明显的表达．这表明，创面根部毛囊和腺体中角蛋白１９　的强表达主要集中于修复的早期阶段。　

３讨论　生物材料移植或应用于动物体内后．宿主在其表面一　

系列生物材料引发的宿主反应，包括蛋白质的吸收，活化补　体，细胞聚集或黏附（医学生物膜），从广义上还包括炎症反　

应及纤维化。第三代生物材料应用目的，是希望通过放置材　

料与生物膜表面所提供的良好细胞诱导生长环境利于靶细　胞对蛋白质的吸收，免疫应答，细胞因子和生长因子的释　

放。　

根据研究人员的观察，肽ＲＡＤＡ１６一Ｉ治疗组烧伤创面　及伤口周围头发生长比对照组旺盛。在此基础上。笔者以免　

疫荧光染色的方法在进一步验证了急性期创面根部毛囊和　腺体表皮干细胞中角蛋白１９的表达，得到的结果与毛囊生　

长是一致的。进一步观察表明，在ＲＡＤＡ１６一Ｉ治疗组创面修　复后期胶原排列有序。可能的修复机制：ＲＡＤＡ１６提供了一　

个适合创面修复细胞外部环境；保存湿润的创面环境，有利　

于对各种腺体及细胞（包括表皮细胞，成纤维细胞，腺细胞和　

毛囊干细胞）的再生和修复：有利于胶原蛋白重排及健全和　美观的皮肤修复　。　

【参考文献】　［１】Ｚｈａｏ　ＸＪ，Ｚｈａｎｇ　ＳＧ．Ｓｅｌｆ—ａｓｓｅｍｂｌｉｎｇ　ｎａｎｏｐｅｐｔｉｄｅｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ［Ｍ］．Ｐｏｌｙｍｅｒｓ　ｆｏｒ　Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ　Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｆ．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ　Ｂｅｒｌｉｎ，２００６：１４５—１７０．　［２］Ｃａｐｌａｎ　ＭＲ，Ｓｃｈｗａｒｔｚｆａｒｂ　ＥＭ，Ｚｈａｎｇ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｖａｒｉａ—　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ａ　ｓｅｌｆ－ａｓ—　ｓｅｍｂｌｉｎｇ，ｏｌｉｇｏｐｅｐｔｉｄｅ　ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ—　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００２，１３（３）：２２５—２３６．　【３】Ｆａｎ　ＫＷ，Ｚｈｕ　ＺＸ，Ｄｅｎ　ＺＹ．Ａｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ａｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｉｎ—　ｊｕｒｙ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ　ｎｅｒｖｅ［Ｊ］．Ｂｕｍｓ，２００５，３１（６）：７３１－７３６．　［４］Ｍｉｌｉｓａｖｌｊｅｖｉｃ　Ｖ，Ｆｒｅｅｄｂｅｒｇ　ＩＭ，Ｂｌｕｍｅｎｂｅｒｇ　Ｍ．Ｃｌｏｓｅ　ｌｉｎｋａｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｋｅｒａｔｉｎ　ｇｅｎｅ　ｃｌｕｓｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｈｕｍａｎ　ｇｅｎｏｍｅ［Ｊ］．Ｇｅｎｏｍｉｃｓ，１９９６，３４（１）：１３４－　１３８．　［５１　Ｐａｐｐ　Ａ，Ｋｉｒａｌｙ　Ｋ，Ｈ￣ｉｒｍｉｉ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｂｕｍ　ｄｅｐｔｈ　ｉｎ　ｅｘ—　ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｂｕｍｓ：ａ　ｈｉｓｔｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｂｕｍｓ，２００４，　３０（７）：６８４－６９０．　［６】Ｒａｍａｋｒｉｓｈｎａｎ　ＫＭｄａｙａｒａｍａｎ　Ｖ．Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐａｒｔｉａｌ—ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｂｕｍ　ｗｏｕｎｄｓ　ｂｙ　ａｍｎｉｏｔｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ：Ａ　ｃｏｓｔ－ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ［Ｊ］．Ｂｕｒｎｓ，１９９７，２３（Ｓｕｐｐｌ　１）：Ｓ３３一￥３６．　（收稿日期：２０１０—０５一ｌＯ）