具有免疫调节功能的多能干细胞复合凝胶的设计及其修复糖尿病创面的机制研究

目的探究具有免疫调节功能的多能干细胞复合凝胶的设计及其修复糖尿病创面的机制。方法中国医学科学院医学实验动物研究所于2023年10月采购60只SPF级9~10周龄、250 g雄性大鼠纳入研究。体外实验制备具有免疫调节功能的多能干细胞复合凝胶,提取大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),体外验证BMSCs在丝蛋白微颗粒(silk protein microparticles,LPs)上增殖及形态变化,并检测LPs对BMSCs干性维持及旁分泌功能的影响。随后进行体内实验,构建糖尿病大鼠背部皮肤缺损模型,荧光素酶+/绿色荧光蛋白+慢病毒转染BMSCs。分析丝蛋白纳米纤维(silk fibroin nanofiber,SFN)-LP-BMSCs促进创面血管化、炎症调节、创面的快速上皮化。结果采用Western Blotting检测培养1、7、14 d后的空白对照组(TCP组)、丝蛋白组(LP组)中的BMSCs,LP培养的BMSCs水平的干性指标(Sox2、Oct4、Klf4)较TCP组增加,差异有统计学意义(P均<0.05)。与TCP组相比,LP共培养下BMSCs表达的血管生成素-1、血管内皮生长因子-α、基质细胞衍生因子-1、肝细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子水平均上升,差异有统计学意义(P均<0.05)。与空白对照组(Blank)、高晶丝蛋白纳米纤维组(SFN)、丝蛋白微颗粒组(SFN-LPs)、骨髓间充质干细胞组(BMSCs)、SFN-BMSCs组相比,SFN-LPs-BMSCs组愈合所用时间最短,差异有统计学意义(P<0.05)。组间两两对比及多组间进行CD31、CD68、M2型巨噬细胞水平比较,差异有统计学意义(P均<0.05)。创面上皮程度随着时间的增加而增加。结论多能干细胞复合凝胶应用于糖尿病创面可以加速创面的愈合及上皮化程度,实现皮肤损伤修复。