负载白百合叶提取物的海藻酸盐水凝胶珠用于慢性伤口愈合

Lilium candidum Extract Loaded in Alginate Hydrogel Beads for Chronic Wound Healing.

作者信息Ioana Bâldea, Maria-Loredana Soran, Adina Stegarescu, Ocsana Opriș, Irina Kacso, Septimiu Tripon, Alexandra Adascalitei, Iulian George Fericel, Roxana Decea, Ildiko Lung
PMID39851993
期刊Gels
发布时间2025-01-01
DOI10.3390/gels11010022

实验完整度

体外细胞实验(成纤维细胞和内皮细胞)验证了水凝胶的生物相容性、抗氧化、抗炎及促迁移作用,缺乏体内实验和类器官模型。

主要模型

人真皮成纤维细胞(BJ)与内皮细胞(HUVEC)共培养 LPS诱导的慢性炎症伤口体外模型

重点核对

LPS浓度(1 μg/mL) 细胞共培养比例(成纤维细胞:内皮细胞=3:1) 海藻酸盐水凝胶提取物稀释倍数(0.5) 多酚浓度(22 μg GAE/g水凝胶) 实验分组(对照、LPS、LPS+A、LPS+AE、LPS+E)

摘要

慢性伤口是一个主要的健康问题,影响全球数百万人。经常观察到对治疗的抵抗力,需要延长伤口愈合时间,护理不当可导致患者出现更多问题。提供控制药物释放的智能伤口敷料可以显著改善愈合过程。本文制备了含有白百合叶提取物的海藻酸盐珠,并测试了其用于慢性伤口愈合的效果。通过扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对所得珠进行了表征。此外,确定了提取物在海藻酸盐中的包封效率。所得水凝胶在两种正常人类细胞系上进行了测试,分别为真皮成纤维细胞(BJ-CRL-2522-ATCC)和内皮细胞(人脐静脉内皮细胞—HUVEC 2)。与单独使用提取物相比,负载于海藻酸盐水凝胶中的植物提取物生物活性化合物的更长时间释放导致更有效的伤口闭合;与海藻酸盐水凝胶相比,导致疤痕形成更有效。因此,白百合提取物与海藻酸钠水凝胶的组合作用改善了海藻酸盐水凝胶的生物活性,并增强了海藻酸盐的伤口愈合特性。

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
研究白百合叶提取物与海藻酸钠水凝胶组合能否改善慢性伤口愈合。
核心机制
白百合叶提取物中的多酚类物质通过抗氧化和抗炎作用,调节MMP(特别是MMP9)活性,增加胶原1合成,抑制caspase 3激活,促进细胞迁移和伤口闭合。
主要证据
体外划痕实验显示,含提取物的海藻酸盐水凝胶(LPS+AE)在72小时伤口残留面积约5%,显著低于对照(~16%)和单独提取物(~20%);Western blot显示MMP9和胶原1水平变化;ELISA显示炎症因子IL1β和IL6降低。
研究意义
该组合配方改善了海藻酸盐水凝胶的生物活性并增强其伤口愈合性能,可能作为慢性感染伤口的局部辅助治疗,但需未来动物模型验证。

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

白百合叶提取物的制备与表征

获取并检测提取物中多酚含量和抗氧化能力。

通过浸提法制备白百合叶提取物(Ext),使用Folin-Ciocalteu法测定总多酚含量,使用DPPH法测定抗氧化能力。

2

海藻酸盐水凝胶珠的制备与表征

制备负载提取物的海藻酸钠水凝胶珠并表征其形貌、结构和包封效率。

采用改良Rijo等方法制备海藻酸钙水凝胶珠(Alg-Ext),通过SEM观察形貌,FTIR分析结构,并测定包封效率。

3

细胞活力检测

评估水凝胶制剂和提取物对细胞活力的影响。

用不同稀释度的水凝胶提取物和不同浓度植物提取物处理BJ和HUVEC细胞24小时,使用MTS法测定细胞活力。

4

划痕实验

模拟慢性炎症伤口,评估水凝胶制剂对细胞迁移和伤口闭合的影响。

使用共培养的成纤维细胞和内皮细胞,LPS诱导炎症,建立划痕模型,观察不同处理组在8、24、48、72小时的伤口面积变化。

5

分子机制检测

探究水凝胶制剂对胶原合成、MMP表达、氧化应激和炎症因子的影响。

通过Western blot检测MMP2、MMP9、TIMP1、caspase 3和胶原1蛋白水平,通过比色法测定MDA、SOD、CAT活性,通过ELISA测定IL1β和IL6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
乙醇Chimopar--
甲醇Chimopar--
Folin-Ciocalteu试剂Sigma-Aldrich--
没食子酸Sigma-Aldrich--
无水碳酸钠Sigma-Aldrich--
DPPHSigma-Aldrich--
TroloxSigma-Aldrich--
海藻酸钠Sigma-Aldrich--
二水氯化钙VWR Chemicals--
Hitachi SU8230扫描电镜HitachiSU8230
JASCO FTIR-6100光谱仪JASCOFTIR-6100
杜氏改良伊格尔培养基----
胎牛血清Pan-Biotech GmbH--
人大血管生长培养基Gibco--
青霉素、链霉素和两性霉素Pan-Biotech GmbH--
CellTiter 96® AQueous非放射性细胞增殖检测试剂盒Promega--
Spectra Max ID3酶标仪Molecular Devices LLCID3
脂多糖(来自大肠杆菌)Sigma Aldrich--
CellTiter-Glo™发光细胞活力检测试剂盒Promega--
人IL1β ELISA试剂盒Elab Science--
人IL6 ELISA试剂盒Elab Science--
MDA比色检测试剂盒Elab Science--
总超氧化物歧化酶活性检测试剂盒Elab Science--
MMP2抗体Sigma Prestige AntibodiesHPA001939
MMP9抗体Santa Cruz Biotechnologysc
TIMP1抗体Santa Cruz BiotechnologyH-150
caspase 3抗体Antibodies onlineABIN
collagen 1抗体Antibodies onlineABIN
β-actin抗体Antibodies onlineABIN
Trans-Blot Turbo转印系统Bio-Rad--
Clarity Max ECL底物Bio-Rad--
ChemiDoc成像系统Bio-Rad--
Image Lab 6.0.0Bio-Rad--
DC蛋白检测试剂盒Bio-Rad--
Image J软件1.8.0--1.8.0

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
白百合叶采集时间(2024年6月)、干燥温度(30°C)、提取溶剂(乙醇/水70:30)
阅读提示:详见Materials and Methods 4.1、4.2
水凝胶制备
海藻酸钠浓度(0.31g/20mL)、CaCl2浓度(0.05M)、交联时间(20分钟)
阅读提示:详见Materials and Methods 4.3.1
细胞活力检测
细胞系(BJ、HUVEC)、细胞密度(10^4/孔)、处理时间(24h)、水凝胶提取物稀释比(0.5-0.125)
阅读提示:详见Materials and Methods 4.4.2
划痕实验
共培养比例(3:1)、LPS浓度(1 µg/mL)、细胞密度(5×10^4/cm2)、水凝胶提取物稀释比(0.5)、实验分组
阅读提示:详见Materials and Methods 4.4.3
分子机制检测
细胞处理时间(72h)、蛋白上样量(10 µg)、抗体稀释度(文中未明确说明)
阅读提示:详见Materials and Methods 4.4.4-4.4.6