甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶促进腹壁缺损修复

背景：目前用于填充腹壁缺损部位的合成高分子材料(如聚丙烯或聚酯)不仅缺乏可降解性和生物活性，还难以适应复杂形状伤口需求，因此，找到免疫原性低、组织相容性好的生物活性材料成为腹壁缺损修复研究的热点。目的：制备甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶，探讨其在腹壁缺损中的潜在应用价值。方法：(1)依次用0.25%胰蛋白酶、1%Triton X-100对猪真皮进行脱细胞处理，获得真皮细胞外基质；胃蛋白酶消化真皮细胞外基质，经甲基丙烯酸酐改性后光交联形成甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶，扫描电镜观察水凝胶的微观形貌，测试其流变学性能、溶胀性等理化性质；(2)将L929成纤维细胞接种到甲基丙烯酰化改性的真皮细胞外基质水凝胶中，检测细胞相容性；(3)将12只SD大鼠随机分为2组(n=6)，创建保留腹膜的腹壁缺损模型，聚丙烯组缺损部位填充聚丙烯材料，水凝胶组缺损部位填充甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶，两组创面皮肤均用聚丙烯材料覆盖，观察创面愈合情况并进行组织学分析。结果与结论：(1)采用酶解法对猪真皮进行脱细胞后具有良好的脱细胞效果，并且原有的糖胺聚糖及胶原蛋白保留较好。扫描电镜下可见甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶为疏松多孔结构，孔径在70-120μm之间，该水凝胶的溶胀比为(16.88±3.24)%，吸水率为(94.24±1.11)%，流变学性能测试表明该水凝胶状态稳定且具有剪切变稀特点，具备可注射性；(2)CCK-8检测与Live/Dead染色结果显示，甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶具有良好的细胞相容性；(3)动物实验结果显示，实验组术后7,10,14 d的皮肤创面愈合率高于对照组(P <0.05)；皮肤与肌层组织苏木精-伊红、Masson染色显示，与聚丙烯组比较，水凝胶组术后14 d的皮肤创面上皮化情况、毛囊生成、胶原纤维排列及新生血管情况更好，术后28 d的皮肤创面新生组织结构与正常组织相近，并且瘢痕增生较少，术后28 d时可见少量肌肉组织再生；(4)结果表明，甲基丙烯酰化改性真皮细胞外基质水凝胶可促进腹壁缺损大鼠的皮肤创面愈合和肌肉组织再生。