检索历史 清除

摘要水凝胶是由天然多糖类的淀粉、纤维素、海藻酸、壳聚糖等，多肽类的胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等，及合成高分子醇、 丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺等，形成的亲水性三维网络结构。其中，多肽水凝胶具有优异的生物相容性、可降解性及可编辑的生物学功能，而引起了研究者的关注。<br>　　Jelleine-1 (J-1)是从蜜蜂蜂王浆中分离得到的天然抗菌肽，其具有良好的抗菌及抗真菌活性。我们课题组发现J-1可以在不同功能的小分子盐溶液中自组装形成不同功能的水凝胶。如，J-1 在 8 溴-环单磷酸腺苷(8Bromoadenosine-cyclic adenosine monophosphate, 8Br-cAMP)磷酸盐溶液中形成的J-1-8Br-cAMP水凝胶可以促进细胞分泌生长因子，进而促进伤口愈合。cAMP是细胞内的第二信使，可调节机体的多种生理功能。8Br-cAMP作为其衍生物能够促进相关细胞分泌生长因子。J-1 在二磷酸腺苷(Adenosine diphosphate, ADP ）钠盐溶液中形成的J-1-ADP水凝胶表现出了良好的止血、防粘连功能。ADP是人们发现最早、也是体内最重要的诱导血小板聚集的物质。<br>　　本论文主要报道了抗菌肽 J-1 在磷酸盐缓冲液(Phosphate buffered solution, PBS)、8Br-cAMP 磷酸盐溶液以及 ADP 钠盐溶液中形成的 J-1-PBS 水凝胶、J-1-8Br-cAMP 水凝胶和 J-1-ADP 水凝胶，以及它们的表征、生物相容性及生物学功能：<br>　　1、我们通过小瓶倒转、场发射扫描电镜、流变学检测及核磁共振波谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等实验对J-1-PBS水凝胶及其形成机制进行了探讨。研究发现J-1-PBS水凝胶具有良好的机械性能和可注射性，其可在不规则的烫伤创面上形成物理屏障，为伤口的愈合提供湿性环境。抗菌研究结果表明，J-1-PBS水凝胶对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌以及耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌均具有优异的杀菌性能。在小鼠烫伤感染模型中，J-1-PBS水凝胶能够降低创面的菌落负载量，减缓创面的炎症反应，有效促进烫伤感染伤口的愈合。此外，我们研究发现 J-1-PBS 水凝胶具有良好的细胞相容性和组织相容性。因此， J-1-PBS水凝胶可作为抗菌敷料在伤口护理中发挥生物学功能。<br>　　2、J-1-8Br-cAMP水凝胶具有良好的抗菌活性，此外我们还发现由于功能分子8Br-cAMP的存在，该水凝胶能够促进血管内皮细胞中生长因子（如碱性成纤维细胞生长因子，肝细胞生长因子，转化生长因子β，血管内皮生长因子A等）的表达，从而有效促进细胞迁移。在大鼠糖尿病感染伤口中，J-1-8Br-cAMP 水凝胶能够有效降低伤口表面的菌落负载量，减轻伤口表面的炎症反应，促进伤口周围组织分泌相关生长因子，进而促进伤口的愈合。鉴于伤口组织感染和生长因子供给不足是引起糖尿病伤口等难治性伤口难以愈合的主要原因，J-1-8Br-cAMP水凝胶可为难治性伤口提供一种有效的伤口敷料和治疗策略。<br>　　3、由于ADP可活化血小板而加速血液凝集，J-1-ADP水凝胶在全血凝结、血浆凝结、血小板活化、血小板黏附等体外凝血实验中均表现了良好的凝血活性，在小鼠肝脏出血模型中也表现出优异的止血能力。出血通常是引起组织粘连的重要因素。进而，我们通过大鼠腹壁-盲肠粘连模型对其防粘连作用进行了研究。研究发现，J-1-ADP水凝胶具有良好的抗粘连效果。加之J-1-ADP水凝胶良好的机械性能、抗菌活性及生物相容性，J-1-ADP水凝胶在止血和预防组织粘连方面具有良好的应用潜力。<br>　　综上所述，在不添加其它化学交联剂和包裹功能分子的情况下，我们在磷酸盐缓冲溶液，8-Br-cAMP磷酸盐溶液及ADP钠盐溶液中分别制备了具有抗菌功能的J-1-PBS水凝胶、促伤口愈合功能的J-1-8Br-cAMP水凝胶以及防粘连功能的J-1-ADP水凝胶，可为烫伤感染伤口、糖尿病感染伤口的护理及组织粘连的预防提供有潜力的水凝胶敷料和治疗策略，也可为功能性水凝胶的构建提供研究基础和新的策略。