一种新型真皮替代物——人发角蛋白-胶原海绵的制备及其生物活性研究(英文)

目的制备一种人发角蛋白-胶原海绵的三维立体多孔状结构材料,探讨将其作为真皮替代物的可行性。方法将人发在体内具有慢(Z)、中(B)、快(F)三种吸收速度的HHK组分材料编织成网孔为1 mm×1 mm的网格,以酸溶法从牛跟腱中抽提胶原原液,用离心、盐析、透析等方法制备Ⅰ型胶原蛋白溶液,向溶液中滴加胶原总量8％的6-硫酸软骨素(6-GAG)进行初交联。制备好的Ⅰ型胶原溶液与HHK网格混合后放入模具,真空冷冻干燥成海绵状膜,于0．25%戊二醛溶液中浸泡再交联。将制备好的HHK-胶原海绵膜切块(1 cm×1 cm)移植于21只大鼠的真皮与皮下组织之间(实验组),并与单纯胶原海绵膜组(阴性对照)、单纯全层皮肤切开组(空白对照)作对照。于术后3 d和1、2、4、6、8、12周7 个不同时间点取材料及其周围组织,行石蜡切片的HE染色、醛复红弹性纤维染色观察及扫描电镜观察检测其组织相容性、血管化能力及材料的体内降解情况。结果人发角蛋白呈棕黄色细丝状。胶原海绵膜为微黄色。半透明状,孔径为 50至300μm的三维立体状结构。皮下移植后3 d,各组均表现为中度炎症反应,以中性粒细胞和单核细胞为主。术后1 周,炎症反应稍减轻,材料周围可见少量成纤维细胞及新生血管,实验组较对照组明显。术后2周,实验组及阴性对照组,炎性细胞中巨噬细胞增多,实验组成纤维细胞增生活跃,分泌少量胶原物,材料周围新生血管数量增多。HHK及胶原海绵开始降解,创口表皮细胞增殖移行。电镜下可见实验组材料周围包绕的胶原纤维和弹性纤维,人发角蛋白毛小皮降解、剥离;术后4周,成纤维细胞分泌大量粗大的胶原物。创口的表皮细胞增殖移行明显,实验组基本愈合。两种材料崩解明显,胶原海绵网孔内可见巨噬细胞侵入及少量小血管长入。醛复红弹性纤维染色可见短棒或细长条状弹性纤维; 术后6至8周,成纤维细胞数量相对减少,分泌胶原物融合成均质粗大,实验组其排列趋于整齐,表皮层愈合良好。人发角蛋白材料中部出现降解裂隙,胶原海绵基本降解完全。实验组醛复红弹性纤维染色可见细长条状弹性纤维;术后12 周,人发角蛋白材料降解完全。结论人发角蛋白-胶原海绵膜是物理及生物学性能良好的材料,其组织相容性好,血管化能力强,能刺激细胞增殖,促进受损皮肤愈合,可作为真皮替代物。