海藻酸凝胶制剂中车前草提取物的抗氧化、抗炎作用及促进伤口愈合的能力

Antioxidant, Anti-Inflammatory Effects and Ability to Stimulate Wound Healing of a Common-Plantain Extract in Alginate Gel Formulations.

作者信息Ioana Bâldea, Ildiko Lung, Ocsana Opriş, Adina Stegarescu, Irina Kacso, Maria-Loredana Soran
PMID37998991
期刊Gels
发布时间2023-11-14
DOI10.3390/gels9110901

实验完整度

中

包含提取物制备与表征、体外细胞活力、胶原合成、划痕实验、氧化应激和炎症检测等实验,但缺乏体内模型和机制验证。

主要模型

人皮肤成纤维细胞BJ细胞系 海藻酸钠水凝胶制剂(Alg、AlgPE、MPE)

重点核对

人皮肤成纤维细胞BJ(ATCC CRL-2522) 提取物多酚浓度5 µg/mL,海藻酸盐制剂稀释度1:20 细胞活力实验:多酚浓度0-100 µg/mL,处理24小时 划痕实验:细胞密度5×10^4 cells/cm²,2% FCS培养基,处理24小时 样品制备:2 g/mL制剂浸泡于培养基24小时(ISO 10993-12/2012)

摘要

本研究旨在探讨封装在海藻酸盐中的车前草提取物对人皮肤成纤维细胞培养物的体外生物学效应,以期将其用作伤口愈合辅助疗法。通过浸渍和超声提取获得车前草提取物,并通过分光光度法测定其总多酚含量和抗氧化能力。经浸渍法获得的最佳提取物进一步以两种不同制剂封装在海藻酸钠中。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)证明所得车前草提取物在海藻酸盐制剂中存在的相互作用。封装效率基于总多酚含量进行评估。这些海藻酸盐凝胶制剂进一步用于体外实验,通过分光光度法和ELISA测定其生物相容性、抗氧化和抗炎作用,以及通过划痕实验在不同时间点评估其刺激成纤维细胞迁移的能力。此外,通过蛋白质印迹分析测定胶原蛋白1和3的水平。数据表明,微囊化车前草提取物制剂在应用后最初8小时内诱导了抗氧化、抗炎作用,增强了胶原蛋白的产生并增加了伤口闭合。这些结果对于使用这种海藻酸盐车前草提取物制剂作为皮肤伤口愈合的辅助剂是令人鼓舞的。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
封装在藻酸钙凝胶中的车前草提取物是否能促进人皮肤成纤维细胞的伤口愈合,并发挥抗氧化和抗炎作用?
核心机制
MPE制剂通过降低IL1β水平发挥抗炎作用,同时降低脂质过氧化标志物MDA水平,并通过刺激成纤维细胞迁移和促进胶原蛋白1和3的合成来促进伤口愈合。
主要证据
体外实验:MPE处理增加成纤维细胞活力(MTT),划痕实验显示8小时内伤口闭合率增加,Western blot显示胶原蛋白1和3水平升高,ELISA显示IL1β降低,MDA降低。
研究意义
该海藻酸盐封装车前草提取物制剂有望用作伤口敷料,尤其适用于慢性或难愈性伤口的辅助治疗。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

提取物制备与表征

获得并筛选具有最高多酚含量和抗氧化活性的车前草提取物。

采用浸渍法和超声提取法制备车前草提取物,测定总多酚含量(Folin-Ciocalteu法)和抗氧化活性(DPPH法)。

2

海藻酸钠水凝胶制备与表征

制备含有车前草提取物的海藻酸钠水凝胶制剂并表征其理化性质。

制备海藻酸钠水凝胶(Alg)、含有提取物的水凝胶(AlgPE)和微囊化提取物(MPE),用SEM观察形态,FTIR分析相互作用,测定包封效率。

3

细胞活力与生物相容性评估

评估提取物和海藻酸盐制剂对人皮肤成纤维细胞的细胞毒性。

使用MTT法检测不同浓度提取物和制剂处理后的细胞活力,并观察细胞形态。

4

胶原合成检测

评估不同处理对成纤维细胞胶原蛋白1和3合成的影响。

细胞处理48小时后,通过Western blot检测细胞裂解液中胶原蛋白1和3的水平。

5

划痕实验评估细胞迁移

评估不同处理对成纤维细胞迁移和伤口闭合的影响。

在单层细胞上制造划痕,处理后在不同时间点拍照,使用ImageJ量化伤口面积。

6

氧化应激与炎症因子检测

评估不同处理对成纤维细胞氧化损伤和炎症反应的影响。

分光光度法检测MDA水平(TBA法),ELISA检测IL1α和IL1β水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
车前草Plafar SA--
乙醇Chimopar--
甲醇Chimopar--
Folin-Ciocalteu试剂Sigma-Aldrich--
没食子酸Sigma-Aldrich149-91-7
无水碳酸钠Sigma-Aldrich497-19-8
DPPHSigma-Aldrich1898-66-4
TroloxSigma-Aldrich53188-07-1
海藻酸钠Sigma-Aldrich9005-38-3
二水氯化钙VWR Chemicals10035-04-8
注射器----
扫描电子显微镜 Hitachi SU8230Hitachi--
FTIR光谱仪 JASCO 6100JASCO--
溴化钾--7758-02-3
柠檬酸钠--68-04-2
DMEM培养基Sigma Aldrich--
胎牛血清Sigma Aldrich--
抗生素和抗真菌化合物Sigma Aldrich--
CellTiter 96 AQueous 非放射性细胞增殖检测试剂盒Promega Corporation--
96孔板TPP--
酶标仪Tecan--
培养皿----
DC蛋白定量试剂盒Biorad--
牛丙种球蛋白----
IL1α Quantikine ELISA人免疫检测试剂盒R&D Systems--
IL1β Quantikine ELISA人免疫检测试剂盒R&D Systems--
丙二醛(MDA)比色检测试剂盒(TBA法)Elab Science--
聚偏二氟乙烯膜----
Biorad Miniprotean系统BioRad--
胶原蛋白1和3一抗Santa Cruz Biotechnology--
辣根过氧化物酶标记二抗Santa Cruz Biotechnology--
Supersignal West Femto化学发光底物Thermo Fisher Scientific--
Gel Doc成像系统与XRS相机Biorad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
提取物制备
提取方法(浸渍或超声),植物材料量(10 g),溶剂体积(200 mL),提取时间(超声30分钟),离心转速和时间(7000 rpm,10分钟)。
阅读提示:Methods 4.2. Preparation and Characterization of the Common-Plantain Extract
水凝胶制备
海藻酸钠与水的比例(1:32 w/v),搅拌速度(600 rpm),温度(40°C),时间(20分钟),CaCl2浓度(0.05 M),滴加方式,离心转速(3000 rpm,5分钟),洗涤次数(3次)。
阅读提示:Methods 4.3.1. Preparation of Sodium Alginate Hydrogels
细胞培养与处理
细胞系(BJ人皮肤成纤维细胞),培养基(DMEM+5% FBS),细胞密度(104 cells/well 或 104 cells/cm²),处理浓度(多酚5 µg/mL,制剂稀释度1:20),处理时间(24或48小时)。
阅读提示:Methods 4.4.1. Cell Cultures, 4.4.2. Alginate Formulations of the Extract
划痕实验
细胞密度(5×10^4 cells/cm²),培养基(含2% FCS),划痕方式(无菌枪头),处理浓度(多酚5 µg/mL,制剂稀释度1:20),时间点(0,8,16,24 h),重复次数(5次),图像分析软件(ImageJ MiToBo)。
阅读提示:Methods 4.4.7. Scratch Wound Assay
氧化应激与炎症检测
处理浓度(多酚5 µg/mL,制剂稀释度1:20),处理时间(48小时),MDA和ELISA试剂盒型号,检测波长。
阅读提示:Methods 4.4.5. ELISA and Spectrophotometry