客戶論文發(fā)表 | 促愈合丙氨酰谷氨酰胺-聚對(duì)二氧六環(huán)酮-慶大霉素電紡膜的制備及其在大鼠腸吻合中的應(yīng)用
文獻(xiàn)信息

近日，四川省南充市川北醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院化學(xué)教研室和四川省南充市川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院耳鼻咽喉頭頸外科等單位的研究成果Preparation of healing promotive alanyl-glutamine-poly(p-dioxanone)electrospun membrane integrated with gentamycin and its application for intestinal anastomosis in rats（促愈合丙氨酰谷氨酰胺-聚對(duì)二氧六環(huán)酮-慶大霉素電紡膜的制備及其在大鼠腸吻合中的應(yīng)用）在學(xué)術(shù)期刊Biomaterials Advances（影響因子8.457）發(fā)表。（期刊曾用名materials science and engineering C）。平生公司的Super Nova^® PET/CT 產(chǎn)品在論文中提供了重要的大鼠回腸的CT圖像和定量分析，把單CT系統(tǒng)的功能發(fā)揮出來，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)兩用。

該研究的通訊作者為王冰副教授。第一作者為董軍副教授，共一作者為馮成敏醫(yī)師。

文獻(xiàn)摘要

每年有數(shù)百萬人在腸道部位進(jìn)行吻合術(shù)。然而，術(shù)后觀察到一些持續(xù)的并發(fā)癥，如吻合口瘺、異常粘連和吻合口狹窄。為了促進(jìn)吻合口愈合并克服上述挑戰(zhàn)，吻合口部位的再上皮化至關(guān)重要。在本研究中，制備了促進(jìn)上皮化的大分子前藥Ala-Gln-PPDO，并通過靜電紡絲將其加工成纖維膜。Ala-Gln和慶大霉素從電紡膜中持續(xù)釋放，并降解這些膜，以促進(jìn)大鼠腸上皮細(xì)胞的增殖，并抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的增殖。本研究在大鼠腸吻合模型中評(píng)估了Ala-Gln-PPDO膜的綜合修復(fù)作用。應(yīng)用Ala-Gln-PPDO膜，尤其是含有慶大霉素的Ala-Gln-PPDO膜，可以防止受損腸與周圍腸組織之間的粘附。此外，它們對(duì)吻合口的愈合強(qiáng)度沒有負(fù)面影響，并且可以促進(jìn)吻合部位的再上皮化。此外，含有慶大霉素的AlaGln-PPDO膜可以緩解吻合口處的狹窄。含有慶大霉素的Ala-Gln-PPDO電紡膜是一種很有前途的、全面的可植入材料，用于促進(jìn)胃腸吻合后的愈合，因?yàn)槠渥饔蒙婕按龠M(jìn)再上皮化、防止粘連和緩解吻合口狹窄。

實(shí)驗(yàn)方法

Ala-Gln-PPDO/PLGA/PLCA膜對(duì)大鼠腸吻合的綜合修復(fù)作用

在給藥麻醉后，對(duì)SD大鼠進(jìn)行中線剖腹手術(shù)以暴露回腸。回腸與盲腸相隔10厘米。回腸端到端吻合術(shù)采用6-0可降解縫線連續(xù)縫合。假手術(shù)組將回腸與盲腸相隔10cm，用生理鹽水紗布覆蓋空氣10min，直接關(guān)閉腹腔。120只SD大鼠分為5組，即假手術(shù)組（n=24）、對(duì)照組（吻合口周圍無包裹物，n=24）、M1組（n=24）、M2組（n=24）和M3組（n=24）。在膜植入組中，膜被緊密包裹，與吻合部位接觸。使用3-0可生物降解縫線將腹腔分為兩層閉合。術(shù)后7天和2周，每組6只大鼠被麻醉，以評(píng)估異常粘連并測(cè)量吻合口處的破裂壓力。給藥麻醉后，對(duì)SD大鼠進(jìn)行中線剖腹手術(shù)以暴露回腸。分別在10 cm處吻合口上方和下方結(jié)扎小腸，并在這些結(jié)扎區(qū)域結(jié)扎腸系膜血管。小腸在上部結(jié)扎時(shí)被切斷，并連接到鹽水注射管，鹽水注射管又通過T形管連接到注射泵和測(cè)壓裝置。將生理鹽水注入結(jié)扎的回腸，直到吻合部位出現(xiàn)滲漏；從壓力測(cè)量裝置中記錄壓力值。在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)三只大鼠實(shí)施安樂死，取手術(shù)區(qū)域并保存在中性福爾馬林（10%）中進(jìn)行組織學(xué)評(píng)估（HE染色、CD34免疫組化分析）。術(shù)后兩周，每組6只大鼠被安樂死，手術(shù)切除其回腸并填充硫酸鋇混懸液作為對(duì)比劑。為了評(píng)估吻合口的狹窄程度，將切除的回腸放置在活體小動(dòng)物成像系統(tǒng)中，并用X射線模型進(jìn)行觀察。通過小動(dòng)物PETCT（單CT模式，平生醫(yī)療科技有限公司）對(duì)切除的回腸進(jìn)行進(jìn)一步監(jiān)測(cè)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

術(shù)后一周和兩周受傷腸道的典型情況如圖3a所示。吻合部位的粘連分?jǐn)?shù)和破裂壓力分別如圖3b和圖3c所示。如圖3d所示計(jì)算粘連嚴(yán)重程度分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重程度與粘連分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)。對(duì)照組和M3組出現(xiàn)嚴(yán)重粘連，M1組出現(xiàn)中度粘連，M2組和假手術(shù)組出現(xiàn)輕度粘連。術(shù)后粘連是異常手術(shù)的主要并發(fā)癥，可導(dǎo)致疼痛和梗阻，給患者帶來額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。雖然許多治療術(shù)后粘連的方法是眾所周知的，但固體屏障代表了臨床上最成功的粘連屏障和主要的預(yù)防產(chǎn)品。應(yīng)用固體屏障M1和M2可顯著緩解吻合術(shù)后引起的粘連。然而，M3的應(yīng)用并沒有減輕粘連，因?yàn)槠渖�物相容性相�?duì)較弱，可能會(huì)引起炎癥反應(yīng)。局部炎癥可增加粘連的嚴(yán)重程度，M3應(yīng)用的粘連評(píng)分與對(duì)照組相當(dāng)。

如圖3c所示，考慮吻合口處的爆裂壓力來評(píng)估愈合強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)M1和M2組的愈合強(qiáng)度略低于假手術(shù)組、對(duì)照組和M3組；然而，M1、M2、對(duì)照組和M3組之間的差異在統(tǒng)計(jì)學(xué)上并不顯著。術(shù)后兩周，五組吻合口處的破裂壓力均高于25 kPa（測(cè)試裝置密封性的最大可接受壓力），這表明吻合口愈合良好。對(duì)照組和M3組的早期愈合強(qiáng)度較高，這可能歸因于這些組中吻合部位的纖維化愈合。相反，當(dāng)M1和M2在體外促進(jìn)腸上皮細(xì)胞增殖時(shí)，可以促進(jìn)吻合部位的再上皮化，并抑制纖維化愈合。吻合口處過度纖維化可導(dǎo)致吻合口狹窄，甚至腸梗阻。為了驗(yàn)證吻合口狹窄的程度并證實(shí)上述關(guān)于不同膜處理的大鼠愈合模式不同的假設(shè)，獲得了吻合腸的X射線和CT掃描。吻合腸的X射線和三維重建CT圖像如圖3e所示；計(jì)算了從X射線獲得的吻合部位的平均直徑，如圖3f所示。與假手術(shù)組相比，四個(gè)吻合組均可見吻合口狹窄（圖3e和圖3f）。M1和M2的應(yīng)用顯著減輕了吻合口狹窄的程度。因此，除了預(yù)防術(shù)后粘連外，應(yīng)用含有M1和M2的Ala-Gln也可以預(yù)防吻合口狹窄。

a、 腹腔（每組6只）；b、 計(jì)算平均粘附分?jǐn)?shù)；c、 假手術(shù)組、對(duì)照組和M1、M2和M3治療組大鼠術(shù)后1周和2周吻合口處的破裂壓力（每組6只）；d、 粘連評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（每組6只大鼠）；e、 假手術(shù)組、對(duì)照組和M1、M2和M3治療組大鼠術(shù)后兩周吻合口的X線和CT三維重建（每組6只）；f、 通過X射線確定吻合部位的平均直徑（每組6只大鼠）。

結(jié)論

本研究成功制備了促進(jìn)上皮化的Ala-Gln-PPDO，使Ala-Gln的胺基可以作為PDO開環(huán)聚合的引發(fā)劑。隨后，分別通過靜電紡絲和模擬靜電紡絲制備了含慶大霉素和不含慶大霉素的Ala-Gln-PPDO/PLGA/PLCA膜。隨著Ala-Gln-PPDO、PLGA和PLCA的降解，Ala-Gln和慶大霉素從靜電紡絲膜中可持續(xù)釋放。與純PPDO膜相比，Ala-Gln-PPDO膜促進(jìn)了大鼠腸上皮細(xì)胞的增殖。載慶大霉素的Ala-Gln-PPDO膜抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的增殖。最后，在大鼠腸吻合模型中評(píng)估了Ala-Gln-PPDO膜的綜合修復(fù)效果。應(yīng)用Ala-Gln-PPDO膜可防止受損腸道與周圍腸道區(qū)域粘連。特別是，含有慶大霉素的Ala-Gln-PPDO膜表現(xiàn)出最佳的粘附抑制效果。這可能是因?yàn)閼c大霉素具有抗菌作用，可以減少局部炎癥反應(yīng)，緩解纖維化和粘連。此外，應(yīng)用Ala-Gln-PPDO膜對(duì)吻合口的愈合強(qiáng)度沒有負(fù)面影響。此外，應(yīng)用Ala-Gln-PPDO膜，尤其是慶大霉素結(jié)合的Ala-Gln-PPDO膜，可以緩解吻合口處的狹窄。總的來說，含有慶大霉素的Ala-Gln-PPDO電紡膜可能被認(rèn)為是胃腸道吻合術(shù)中一種很有前景的全面植入材料，因?yàn)樗�具有促進(jìn)再上皮化、防止粘連和緩解吻合口狹窄的作用。

使用設(shè)備

Super Nova^® Micro PET/CT  II代產(chǎn)品（平生醫(yī)療科技）

影像軟件：Avatar（平生醫(yī)療科技）