摘要
目的:骨骼肌在人体内数量丰富,在外伤、肿瘤切除等情况下常可导致骨骼肌的损伤缺失。轻微损伤的骨骼肌具有较强的修复能力,但面对严重的的骨骼肌缺失,机体无法实现完全的自我修复并可能导致功能障碍或丧失。近年来,骨骼肌缺损的修复再生受到广泛关注,已经开发多种材料和方法促进骨骼肌的再生,但目前的治疗策略仍然存在各种局限性,需要探究更加有效的骨骼肌再生方法。水凝胶是高度含水的支架材料,能够模拟细胞外基质,并能递送细胞和生物活性因子,在骨骼肌组织再生方面获得大量研究。目前用于骨骼肌再生的水凝胶缺乏粘性,部分水凝胶也无法缝合固位。大鲵皮肤分泌物(skinsecretionofAndriasdavidianus,SSAD)冻干研磨后的粉末遇水可形成具有粘性的水凝胶,水凝胶可牢固粘附在组织上,并且含有多种促进组织修复再生的成分,在骨骼肌再生方面表现出巨大潜力。因此本研究拟将一种大鲵皮肤分泌物来源的粘性水凝胶用于骨骼肌再生,研究其对骨骼肌组织的粘接强度以及用于骨骼肌再生的效果。 方法:本研究中,通过收集大鲵皮肤分泌物、冷冻干燥、研磨、过筛等步骤制备不同粒径SSAD粉末(20、60、100、200目),粉末接触水后即可快速形成水凝胶。通过扫描电镜,探究不同粒径粉末的形态以及SSAD水凝胶的内部孔隙形貌。利用万能力学试验机评估SSAD水凝胶对猪骨骼肌的粘接强度,并进一步制备SSAD水凝胶的浸提液评估材料的抑菌性能,检测水凝胶浸提液对C2C12小鼠成肌细胞增殖和迁移能力的影响。最后将水凝胶材料植入大鼠胫骨前肌肌肉缺损处,分别于2周及4周后取材,通过与对照组及正常肌肉进行组织学对比,评估水凝胶材料对骨骼肌再生的影响以及水凝胶植入后对动物的毒副作用。 结果:本实验制备了不同粒径SSAD粉末,SSAD粉末粒径越小,尺寸也更均一,粉末与水接触后形成多孔结构的水凝胶,更细粒径的SSAD粉末形成的水凝胶对骨骼肌组织表现出更高的粘接强度。SSAD水凝胶制备的浸提液能在早期抑制大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的增殖,一定浓度的浸提液对C2C12细胞无明显毒性并能促进其增殖迁移。植入大鼠骨骼肌缺损处的水凝胶材料能够完全降解,并能促进邻近剩余骨骼肌界面处的骨骼肌再生,且不会对大鼠产生明显毒副作用。 结论:本研究制备的SSAD水凝胶能够粘附在骨骼肌组织上,合适浓度的水凝胶浸提液能促进C2C12细胞增殖迁移。植入肌肉缺损处的水凝胶能够完全降解并促进骨骼肌组织的部分再生,表明该材料具有进一步研究并用于骨骼肌再生的巨大潜力。