应用研究丨博辉瑞进SIS材料促进腹壁缺损治疗研究获《Materials Today Bio》收录

作者：本站编辑    发布日期：2024-05-13

疝和危及生命的肠梗阻通常始于腹壁损伤，而腹壁缺损的再生在临床上也非常具有挑战性。机械强度高、重量轻的合成补片（例如聚丙烯、聚酯补片）目前被用于无张力外科修补术，尤其是疝修补术。然而，这些补片明显的异物反应和多孔设计常会导致组织粘连和不良的再生效果，给患者和医生带来困扰。

促进腹壁缺损组织再生的策略是制作一种具有抗菌性和促进血管化表达的补片，以防止细菌感染并促进胶原成熟用于组织重塑和修复。

SIS生物材料来源动物小肠黏膜下层组织，主要由各种类型的胶原蛋白、糖胺聚糖、粘附分子和生长因子【如转化生长因子-β（TGF-β）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和血管内皮生长因子（VEGF）】组成。SIS可以促进缺损区域自身组织的修复和再生，并因其良好的生物相容性、生物活性、亲水性和低免疫原性，而被用作组织修复的支架材料。

图为：文章首页

      在本项研究中，博辉瑞进研发人员基于SIS的材料优势，受多巴胺易氧化聚合及其表面修饰技术的启发，通过沉积在猪小肠粘膜下层（SIS）生物补片上的聚多巴胺（PDA），将具有多种治疗作用的铜元素引入SIS生物补片中，制备出具有良好抗菌和血管活性的SIS生物补片（SIS/PDA/Cu）。该补片可在实现有效抗菌的同时，促进血管新生及胶原蛋白沉积，在应用于腹壁缺损的治疗时，相较于市售常用的聚丙烯补片（PP），具有抗菌、抗粘连、促修复的优异性能。

图为：SIS/PDA/Cu生物补片的设计示意图

图为：SIS/PDA/Cu生物补片的物理和机械特性。改性后，补片亲水性、力学强度提高

图为：SIS/PDA/Cu生物补片体外抗菌性能表征

图为：SIS/PDA/Cu生物补片体外细胞相容性和促血管生成相关蛋白表达

体外实验表明，SIS/PDA/Cu生物补片可实现对E.coli、S. aureus的有效抗菌，有助于保护组织免受外源性微生物（如细菌、病毒）入侵，提高L929细胞的活力，促进血管生成相关蛋白HIF-1α、CD31的表达。

图为：体内大鼠腹壁缺损模型评价腹壁再生治疗效果

图为：体内RNA-seq研究材料促愈合机制

体内实验表明，SIS及SIS/PDA/Cu生物补片相较于聚丙烯（PP）补片，可减少缺损处组织中炎症细胞浸润，促进胶原蛋白沉积，促进血管生成相关蛋白CD31的表达。SIS/PDA/Cu生物补片相较于聚丙烯（PP）补片，可通过激活FGF、VEGF信号通路促进腹壁再生。

总结：SIS/PDA/Cu生物补片具有更加优异的力学性能；能够有效抑制E.coli、S. aureus等常见细菌的繁殖，具有良好的抗菌性能；能够抑制腹壁缺损部位的炎症细胞浸润，降低炎症反应，通过FGF、VEGF信号通路促进缺损部位胶原蛋白沉积与血管新生。

该研究成果已被权威SCI期刊《Materials Today Bio》收录，影响因子8.2。