羧甲基壳聚糖促进伤口愈合的机理研究

羧甲基壳聚糖是壳聚糖羧甲基化的衍生物，因其良好的水溶性而得到广泛应用以及深入研究。研究表明，羧甲基壳聚糖具有促进创伤愈合的作用，并且常常伴随着低水平的疤痕形成及良好的愈合表观。细胞及分子水平的研究表明，该现象很可能与羧甲基壳聚糖通过合理调控创伤处胶原合成和分泌有关。另外，有研究表明羧甲基壳聚糖促进伤口愈合的作用与其分子量的大小密切相关。

方法

利用酶解法获得不同分子量的羧甲基壳聚糖，分别在动物个体水平和细胞水平研究其促进伤口愈合的作用，并对内在机理进行初步探讨。动物体内实验通过大鼠背部深II度烧伤模型研究羧甲基壳聚糖对伤口愈合的促进作用。用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒测定皮肤伤口处的转化生长因子(TGF)-β1，白细胞介素(IL)-6和基质金属蛋白酶(MMP)-1的含量。

体外细胞实验主要研究羧甲基壳聚糖对伤口重塑的两种重要的修复细胞——成纤维细胞和巨噬细胞的影响。成纤维细胞可以形成肉芽组织、合成前胶原和糖氨聚糖等细胞外基质，同时还可自分泌生长因子调控修复过程。巨噬细胞能吞噬并清除外源性异物和坏死细胞，还能通过释放各种细胞因子调节创伤修复。创伤后，巨噬细胞功能的改变将会影响创面修复。在体外细胞实验中，用MTT 法研究了羧甲基壳聚糖对成纤维细胞增殖的影响，用中性红法检测羧甲基壳聚糖对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响。ELISA试剂盒测定了成纤维细胞分泌的白细胞介素 (IL)-8，IL-10和羟脯氨酸的含量以及巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子(TNF)-α的含量。

结果

动物实验表明，不同分子量的羧甲基壳聚糖均可以显著促进大鼠深II度烫伤创面的愈合过程，显著缩短愈合时间(P<0.01)。与对照组比较羧甲基壳聚糖能够显著提高伤口处 MMP-1含量，且羧甲基壳聚糖组TGF-β1和IL-6水平显著升高。细胞水平实验表明，不同分子量的羧甲基壳聚糖都可以促进成纤维细胞的增殖，且分子量越小，促增殖作用越强。羧甲基壳聚糖在不同培养时间分别刺激成纤维细胞分泌IL-8和IL-10，对胶原的分泌量并没有影响。IL-8被认为可以抑制成纤维细胞合成和分泌胶原。IL-8含量的变化对于调控胶原的适度分泌有重要意义。在与成纤维细胞共培养前期，羧甲基壳聚糖促进IL-10的分泌，作为一个重要的抗炎症因子，IL-10 含量的提高对于调控或消除创伤处的炎症反应有重要意义。羧甲基壳聚糖还可以增强巨噬细胞的吞噬能力并提高其对TNF-α 的分泌。

结论

 羧甲基壳聚糖能够促进成纤维细胞增殖，激活巨噬细胞，提高 TGF-β1和IL-6的含量，从而促进伤口愈合。羧甲基壳聚糖通过刺激成纤维细胞分泌IL-8，巨噬细胞分泌TNF-α和在皮肤伤口处提高MMP-1 减少胶原分泌，这有助于减少疤痕的形成。羧甲基壳聚糖刺激成纤维细胞产生的IL-10与调控炎症反应有关。