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茶多酚凝胶制剂促进糖尿病小鼠伤口愈合作用的实验研究

2025-07-11 80 上传者：管理员

摘要：目的:观察茶多酚凝胶制剂对糖尿病小鼠皮肤伤口愈合的影响并探讨其作用机制。方法:48只雌性Balb/c小鼠，喂饲高脂饲料和高糖饮水2周，腹腔注射链脲佐菌素制备糖尿病模型，并背部做圆形伤口；实验分空白组、模型组、纯凝胶组及茶多酚凝胶组，每组12只。分别在实验第1、7、14、21天观察伤口愈合程度，计算愈合率；光镜下计数伤口组织炎性细胞数量，RT-qPCR技术检测伤口组织TNF-α、IL-6、IL-18、IL-10 mRNA表达。结果:茶多酚凝胶组小鼠各时间点伤口愈合率明显高于模型组和纯凝胶组(P<0.05);伤口组织炎性细胞数量明显低于模型组和纯凝胶组(P<0.05);茶多酚凝胶组和纯凝胶组小鼠伤口组织TNF-α、IL-6、IL-18 mRNA表达均低于模型组(P<0.05),IL-10 mRNA表达高于模型组(P<0.05);茶多酚凝胶组小鼠伤口组织TNF-α、IL-6、IL-18 mRNA表达均低于纯凝胶组(P<0.05),IL-10 mRNA表达高于纯凝胶组(P<0.05)。结论:茶多酚凝胶制剂能通过抑制伤口组织炎症因子的表达，减轻炎症反应促进糖尿病小鼠伤口的愈合。

关键词：
TNF-α
伤口愈合率
炎性细胞
糖尿病伤口
茶多酚凝胶
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糖尿病的伤口愈合缓慢或无法愈合[1]｡在高糖情况下,氧化应激水平升高､能量物质代谢异常导致伤口慢性炎症､细胞因子分泌异常､缺氧､新血管生成减少､细胞外基质积累及重塑异常和局部末梢神经受损等因素均会延缓糖尿病患者伤口的愈合进程[2]｡一般情况下,伤口愈合是一个动态且复杂的过程,通常要经过炎症反应期､增殖期和重塑期3个阶段｡其中炎症反应在伤口愈合早期发挥着重要作用[3]｡IL-10作为一种有效的抗炎物质,能够抑制由炎症反应造成的损伤｡另外,促炎细胞因子(TNF-α､IL-6及IL-18等)已被证明是皮肤炎症反应过程中的关键介质[4]｡

茶多酚又称茶单宁､茶鞣质,是茶叶中所含的一类多羟基酚类化合物的总称[5]｡其主要成分为儿茶素类(黄烷醇类)､黄酮､黄酮醇类､花青素类､酚酸､缩酚酸类及聚合酚类等｡茶多酚是一种很好的天然抗氧化剂,能有效抑制不饱和脂肪酸的氧化,具有抗炎､促进伤口愈合的作用[6]｡本实验将茶多酚制备成凝胶制剂,观察其外敷对糖尿病小鼠伤口愈合的影响｡

1、材料

1.1实验动物健康清洁级成年Balb/c雌性小鼠48只,体质量20~22g,购自新乡市华兰生物技术有限公司,动物生产许可证号SCXK(豫)2022-0001｡饲养于河南科技学院SPF动物房,每笼5只,自由采食､饮水｡

1.2实验药物茶多酚凝胶制剂和纯凝胶制剂均由中国人民解放军陆军第八十三集团军医院提供,其成分主要含有茶多酚､卡波姆凝胶､二甲基亚砜及甘油等,按不同比例配制,置于4℃冰箱内保存｡

1.3主要试剂苏木素染液:Servicebio;伊红染液(醇溶):Servicebio;RNA分离试剂盒:中国YISHAN公司;一步逆转录PCR试剂盒:日本TAKARA公司;qRT-PCR试剂盒:武汉赛维尔生物科技有限公司｡

1.4主要仪器IKAT10basic匀浆机:艾卡仪器设备有限公司;TGL20M冷冻离心机:湘智离心机厂;PCR仪:TaKaRa;光学显微镜;Nikon｡

2、实验方法

2.1模型建立及实验分组将48只Balb/c小鼠均分为4组,空白对照组､模型组､纯凝胶组､茶多酚凝胶组,每组12只｡除空白组外,其余小鼠喂饲高脂饮食(小鼠饲料混合猪油)和高糖饮水(50%浓度的葡萄糖溶液)2周,连续2d腹腔注射STZ-柠檬酸缓冲液(STZ;45mg/kg);1周后进行血糖检测,空腹血糖大于11.1mmol/L,即为造模成功[7]｡糖尿病成模后,4组小鼠麻醉(水合氯醛;400mg/kg)后,后背部剪毛､消毒,利用造口器对小鼠后背部造直径约8mm大小的全皮肤伤口｡实验期间,每日2次对小鼠伤口进行清洗消毒,其中给药组伤口在消毒后,分别涂抹茶多酚凝胶和纯凝胶,2次/天给药｡

2.2观察指标及测定方法

2.2.1创面愈合情况分别在实验的第7､14､21天,观察创面愈合情况,测量伤口直径,计算创面愈合率｡伤口愈合率(%)=(创面原始面积-创面当前面积)/创面原始面积×100%

2.2.2伤口组织炎性细胞计数取伤口处皮肤(0.5cm×0.5cm)在多聚甲醛中固定,经脱水､浸蜡､包埋等处理,5μm切片;乙醇复水,苏木精､伊红染色,封片,干燥后光学显微镜下镜检并拍照,目镜网格计数法对炎性细胞进行计数｡炎性细胞数量(%)=炎性细胞数量/视野组织总细胞数×100%｡

2.2.3实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测伤口组织炎性因子mRNA表达TRNzol提取4组小鼠皮肤组织RNA,逆转录后检测TNF-α､IL-18､IL-6､IL-10和β-actinmRNA的表达｡引物序列如表1｡

表1引物序列

2.3统计学方法采用SPSS19.0软件进行数据分析｡计量数据采用(x±s)表示,两组间比较采用t检验;P<0.05为差异有统计学意义｡

3、结果

3.1各组小鼠伤口愈合率比较见表2｡

表2各组小鼠第7､14､21天伤口愈合率比较(x±s,%)

3.2各组小鼠伤口组织炎性细胞计数比较见图1,表3｡

图1各组小鼠皮肤伤口组织第7､14､21天炎性细胞数量变化(×400)

表3各组小鼠第7､14､21天伤口组织炎性细胞计数比较(x±s,%)

3.3各组小鼠伤口组织炎症因子表达的比较见图2｡

图2各组小鼠皮肤伤口组织中炎症相关因子表达水平比较

4、讨论

近年来,随着科学不断发展,人们对糖尿病伤口难以愈合的机理不断探索,发现血管生成､糖基化终末产物､细胞凋亡､基质金属蛋白酶､神经肽､炎症信号通路等方面都影响糖尿病伤口的愈合[1,3]｡本实验结果可见,茶多酚凝胶制剂和纯凝胶制剂处理后,糖尿病小鼠伤口愈合率均有着明显提高,其中,茶多酚凝胶制剂促伤口愈合效果显著好于纯凝胶制剂｡

伤口愈合延迟是糖尿病典型的临床表现,而炎症的持续性发生是其主要原因之一｡在糖尿病伤口愈合早期,组织中的高糖环境导致伤口极易受感染,且肉芽组织的形成也受到限制,这些均可诱发伤口处炎症的程度[8]｡本文伤口皮肤组织HE染色结果可见,在第7天时,模型组伤口组织中中性粒细胞､巨噬细胞､淋巴细胞等大量增加,炎性细胞数量最多｡在第14天时,随着伤口的愈合进程,空白对照组和茶多酚凝胶制剂组伤口愈合进入了增殖期,炎症细胞的数量明显减少;模型组和纯凝胶组伤口组织内仍然有大量的炎性细胞存在｡在第21天时,茶多酚凝胶制剂和纯凝胶制剂组组织内炎性细胞数量显著减少｡以上结果表明,茶多酚凝胶制剂可以明显减少糖尿病小鼠伤口组织中炎性细胞的数量,进而减轻炎症反应｡

另外,研究表明,糖尿病伤口组织中高水平的氧化应激产物可活化NF-κB并转运到核内,进而诱导细胞凋亡及TNF-α､CXCL8､iNOS等下游基因的转录调节,导致TNF-α､IL-8和iNOS水平升高[9]｡另外,IL-1β､TNF-α等炎症因子可以引发细胞坏死[10]｡坏死的细胞破裂,会释放细胞的内容物和促炎介质,进一步刺激IL-1β､IL-18的成熟过程[11]｡其次,IL-10具有抗炎作用,在伤口愈合过程中,可以抑制促炎细胞因子的产生[12]｡Nod样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体能介导chemerin/CMLR1诱导的炎症和发热,并导致糖尿病心肌病(DCM)[13]｡有研究显示,茶多酚的主要物质EGCG(表没食子儿茶素没食子酸酯)能显著减轻氧化应激,同时抑制肺组织中NLRP3炎症小体的激活[14]｡还有研究表明,EGCG可以降低中性粒细胞和下调IL-1β､TNF-α及相关信号通路的表达,促进斑马鱼损伤的愈合[15]｡EGCG可以抑制LPS诱导的小鼠巨噬细胞炎症反应[16]｡Kar等[17]使用EGCG负载的EACPA水凝胶治疗糖尿病C57BL/6小鼠的创面,与裸鼠和Tegaderm膜处理组比较发现,EGCG负载的EACPA水凝胶处理的伤口组织中有更高水平的IL-4和IL-10｡本实验结果发现,茶多酚凝胶制剂可以抑制糖尿病小鼠伤口组织促炎因子IL-18､IL-6和TNF-α的表达,促进抑炎因子IL-10的表达｡表明茶多酚凝胶能显著减少伤口组织促炎因子的表达,增加抑炎因子的表达｡

综合以上结果,茶多酚凝胶制剂能通过减少组织内炎性细胞的数量､抑制促炎因子TNF-α､IL-6和IL-18表达及提高抑炎因子IL-10的表达,促进糖尿病伤口的愈合｡

参考文献:

[1]铁璐,伊利夏提·肖开提,王宪,等.糖尿病伤口愈合的分子机制[J].生理科学进展,2010,41(6):407-412.

[3]王畇翔,李斌,牟晓娟,等.糖尿病伤口愈合困难的血管病变机制及治疗药物研究进展[J].医药导报,2024,43(4):577-581.

[4]梁巩,王艳萍,苗凯,等.紫草素抑制炎症促进驴皮伤口愈合的效果[J].中国畜牧兽医,2020,47(7):2295-2303.

[7]李秋月,袁铭阳,吴丽娜,等.三白草酮对STZ糖尿病小鼠胰岛β细胞凋亡与氧化应激的保护作用[J].食品工业科技,2023,44(16):420-426.

基金资助:河南省科技攻关项目(232102310480); 河南省新乡市科技攻关项目(GG2020054);中部战区陆军医学自主科研课题(2023LC15;2023JS08)共同资助;

文章来源:段利娜,黄幼玲,刘艳,等.茶多酚凝胶制剂促进糖尿病小鼠伤口愈合作用的实验研究[J].中国中医药科技,2025,32(04):603-607.