摘要
植物愈伤组织是多能干细胞和生物活性植物化学物质的宝贵来源。同时，贯叶金丝桃愈伤组织提取物 （HPCE） 特别富含金丝桃素、金丝桃素、槲皮素和其他酚类和类黄酮衍生物等化合物。这些植物化学物质表现出很强的抗菌、抗氧化、抗炎和抗纤维化特性，使它们有望促进伤口愈合。伤口愈合后最关键的挑战之一是纤维化的形成，这可能会损害皮肤复杂的结构完整性。为了解决这个问题，开发了一种负载 HPCE 的聚（乙烯醇）/壳聚糖/藻酸盐 （PCA） 伤口敷料。这种水凝胶敷料具有多孔结构，具有合适的机械性能和高溶胀能力，可能会增强其促进组织再生和伤口愈合的有效性。体外研究证实了其生物相容性、细胞增殖和细胞粘附特性。此外，该敷料已证明能够抑制某些抗生素耐药细菌的增殖。体内研究揭示了正在研究的敷料的抗炎特性、促进血管生成、促进再上皮化和刺激胶原蛋白沉积。此外，两个关键标志物 p16 和 p53 的免疫组化分析表明，敷料的应用有助于防止伤口愈合后纤维化。
图文简介
图1 A) 制备贯叶连翘胼胝体提取物（HPCE）的示意图。将灭菌的种子种植在 Murashige 和 Skoog（MS）培养基中。种子生长和发芽后，将幼苗切成 3-4 毫米的外植体，放入添加了植物生长调节剂 2,4-二氯苯氧乙酸（2,4D）和 6-苄基氨基嘌呤（BAP）的新鲜 MS 培养基中。然后将得到的胼胝体在黑暗环境中干燥，并用 80% 的乙醇提取。B) HPCE 一些重要活性成分的示意图。
图2 A) 图中展示了海藻酸盐（Alg）和壳聚糖（CS）的提取过程、PCA/HPCE 水凝胶的合成过程以及聚合物化合物之间的化学作用。B) Alg、CS、PVA、PCA、HPCE 和 PCA/HPCE 支架在 500-4000 cm-1 波长范围内的傅立叶变换红外光谱。C) PCA 和 PCA/HPCE 支架的场发射扫描电子显微镜（FESEM）图像。D) 使用 ImageJ 分析并展示了这些支架中的孔径。
图3 力学研究。A) PCA 和 PCA/HPCE 的制备和冻干水凝胶图像。B) 压缩模量研究示意图。C) 压缩强度，D) E）PCA、PCA/HPCE 与不同浓度 HPCE 支架的膨胀行为；（F）PCA 和 PCA/HPCE 支架在第 5、10、15 和 20 天的失重曲线。
图4 体外研究 体外研究。A) 用 PCA 和 PCA/HPCE 支架提取物处理 HFF2 成纤维细胞 48 小时后，对其细胞增殖情况的评估。B) PCA/HPCE 上附着的 HFF2 细胞的 FESEM 图像。C) PCA 和 PCA/HPCE 水凝胶对不同细菌菌株的 MIC 评估，包括大肠杆菌（E）、肺炎双球菌（K）、MRSA（S）和 MR-CoNS （C）。D) PCA/HPCE 的抗菌作用机制。
图5 A) 不同治疗组的伤口闭合情况；B) 有关伤口闭合情况的统计结果。C) PCA/HPCE 伤口敷料的效果示意图。首先显示的是含有对受损小鼠皮肤愈合过程有效的植物化学物质的水凝胶敷料。在第一阶段，使用 PCA/HPCE 有助于利用抗氧化化合物减少伤口区域的氧化应激和中性粒细胞，从而减轻炎症。随后，它可促进血管生成，并通过成纤维细胞和肌成纤维细胞的迁移以及胶原蛋白的沉积促进伤口闭合。最后，通过将肌成纤维细胞诱导为衰老肌成纤维细胞，它还能防止损伤后纤维化。最终，它能形成类似天然组织的皮肤组织，并带有各种皮肤附属物。
图6 使用 H&E 染色法评估 PCA/HPCE 水凝胶敷料对伤口愈合的影响。图中显示了第 3 天和第 7 天的伤口缺损情况。在 PCA/HPCE2000 组中，这些缺损在第 7 天时已经愈合，上皮化重新出现。到第 14 天，所有组的缺损都已愈合，并形成了新的表皮组织。白色方框突出显示受伤区域。
图7 不同天数的组织学分析统计图： A) 第 3 天和第 7 天不同组伤口缺损深度统计图。B) 第 3 天、第 7 天和第 14 天不同组的皮壳厚度。C) 第 14 天不同组的新生上皮统计分析。D) 第 3 天、第 7 天和第 14 天中性粒细胞的定量分析。E) 第 3、7 和 14 天新生血管的定量分析。F). 第 14 天的颗粒层定量分析。G) 第 7 天和第 14 天的皮肤附属物统计图。H) 第 7 天的 P16 评估统计图。I) 不同组第 7 天的 P53 评估统计图。
图8 A) 伤后第 3、7 和 14 天采集的皮肤组织的 Masson 染色结果和胶原沉积情况，白色方框表示受伤区域。B) 通过 p16 和 p53 IHC 免疫组化染色，评估 PCA/HPCE 水凝胶敷料对肌成纤维细胞衰老、抑制 ECM 过度生成和防止肥厚性纤维化形成的影响。
结论
在皮肤损伤愈合过程中，疤痕和纤维化经常会使健康皮肤所特有的复杂结构的减少。为了解决这一问题，本研究开发出了一种基于聚乙烯醇/壳聚糖/精氨酸（PCA）的伤口敷料，并用 HPCE 对其进行了增强。这种先进的敷料具有多种特性，有别于传统的伤口护理选择。所展示的敷料材料具有多孔结构，具有出色的机械性能和高膨胀能力。体外研究证实了它的生物相容性、细胞增殖和细胞粘附特性。此外，本研究中水凝胶敷料还能有效抑制大肠杆菌和 MDR 细菌（如肺炎双球菌、MRSA 和 MR-CoNS）的生长。体内研究表明，所研究的敷料具有抗炎、促进血管生成、促进再上皮化和刺激胶原沉积的特性。此外，对 p16 和 p53 这两个关键标志物的 IHC 分析表明，使用这种敷料有助于防止伤口愈合过程中的纤维化。
DOI: 10.1002/smll.202407112
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