蝸牛黏液竟是修複傷口的天然黏合劑
◎本報記者 趙漢斌
每年有數以億計的人遭受意外傷害、外科損傷等,而傷口漫長的愈合周期,以及留下難看的疤痕,都是令人煩惱的問題。
近(jin)日(ri),中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)昆(kun)明(ming)植(zhi)物(wu)研(yan)究(jiu)所(suo)吳(wu)明(ming)一(yi)研(yan)究(jiu)員(yuan)團(tuan)隊(dui)進(jin)行(xing)的(de)一(yi)項(xiang)研(yan)究(jiu),揭(jie)示(shi)了(le)一(yi)種(zhong)蝸(wo)牛(niu)來(lai)源(yuan)的(de)天(tian)然(ran)多(duo)糖(tang)基(ji)生(sheng)物(wu)黏(nian)合(he)劑(ji),具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)止(zhi)血(xue)性(xing)能(neng)、生物相容性和生物降解性,並且可顯著加速慢性傷口愈合。相關研究論文在線發表於《自然·通訊》。
蝸牛黏液富含糖胺聚糖和蛋白質
“由於創傷性損傷和頑固性慢性創傷高發,傷口管理在臨床上仍然是一個挑戰。”吳明一介紹,醫生往往采用外科縫合線和縫合釘重新連接受傷組織和縫合傷口,而縫合傷口可能會引起疼痛、手術部位感染,並導致皮膚留下疤痕。
目mu前qian,臨lin床chuang上shang廣guang泛fan應ying用yong的de組zu織zhi黏nian合he劑ji,按an照zhao來lai源yuan可ke分fen為wei人ren工gong化hua學xue合he成cheng以yi及ji天tian然ran來lai源yuan,其qi中zhong最zui具ju代dai表biao性xing的de分fen別bie是shi氰qing基ji丙bing烯xi酸suan酯zhi和he纖xian維wei蛋dan白bai膠jiao,二er者zhe能neng快kuai速su閉bi合he傷shang口kou、止血且無須拆線,但氰基丙烯酸酯卻難以黏合濕潤的生物組織,且存在抗衝擊能力差、降解緩慢以及降解產物具有毒副作用等缺點;纖維蛋白膠生物相容性好、可生物降解,但是黏附力較弱,成膠時間長,對高張力區域以及濕潤組織黏附性較差。
吳明一團隊長期致力於天然聚糖新藥的研發。近期,他們瞄準傷口管理的臨床需求,著手天然聚糖的純化製備、結構解析、構效關係、藥理活性以及成藥性評價等基礎研究,以期在天然來源的糖類創新藥物的研發上取得新突破。
他們發現,軟體動物蝸牛能分泌黏液,其高黏性可讓蝸牛爬行和棲息在潮濕的岩石或樹木上。而古希臘“醫學之父”希波克拉底就記錄過蝸牛黏液有保濕、消紅腫及消炎鎮痛的功能。
tuanduichengyuanshoujilewoniunianye,bingjingmiejunhoulengdongganzao,dedaoleyizhongduokonggaonianfuxingdetianrannianheji。shenruyanjiuhou,tamenshoucifaxianwoniunianyezhongfuhangansuleitanganjutang,ergaiduotangwuxianzhukangningxuehuoxing。danbaizhizuxuefenxixianshi,gaitianrannianhejizhonghaihanyoubaiyuzhongdanbaizhi。
天然黏合劑能加速傷口愈合
為了搞清楚蝸牛黏液能否黏附生物組織的問題,該團隊開展了一係列動物實驗研究,發現這種天然黏合劑,能夠強效黏合大鼠的心髒、肌肉、脾髒、腎髒等濕潤的組織表麵;而流變力學測試也表明,它具有典型的水凝膠特征。
“這些發現,給了我們很大的鼓舞!”論文第一作者、吳(wu)明(ming)一(yi)團(tuan)隊(dui)博(bo)士(shi)研(yan)究(jiu)生(sheng)鄧(deng)拓(tuo)告(gao)訴(su)科(ke)技(ji)日(ri)報(bao)記(ji)者(zhe)。隨(sui)後(hou),他(ta)們(men)進(jin)一(yi)步(bu)采(cai)用(yong)大(da)鼠(shu)皮(pi)膚(fu)縱(zong)切(qie)傷(shang)口(kou)模(mo)型(xing)開(kai)展(zhan)黏(nian)合(he)封(feng)閉(bi)實(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu),發(fa)現(xian)此(ci)天(tian)然(ran)黏(nian)合(he)劑(ji)能(neng)有(you)效(xiao)地(di)黏(nian)合(he)皮(pi)膚(fu)切(qie)口(kou),效(xiao)果(guo)優(you)於(yu)臨(lin)床(chuang)使(shi)用(yong)的(de)纖(xian)維(wei)蛋(dan)白(bai)膠(jiao)與(yu)醫(yi)用(yong)508膠,並能避免縫合線拆線引起的二次損傷。病理學切片分析也表明,該天然黏合劑可以促進皮膚肉芽組織、毛囊、皮脂腺等的新生,可加快膠原組織沉積。
“蝸牛黏液的這種性能,可能取決於其中的糖胺聚糖與蛋白質之間形成的獨特的雙網絡凝膠體係。”吳明一說,這一發現,為新一代醫用黏合劑的研發提供了借鑒和啟發。
正常的傷口愈合過程可分為止血期、炎症期、增殖期以及重塑期4個階段。“而對於糖尿病患者來說,傷口環境中持續的慢性炎症反應,是導致糖尿病足潰瘍難以愈合的重要原因之一。”吳明一說。
該gai團tuan隊dui采cai用yong糖tang尿niao病bing大da鼠shu全quan皮pi層ceng損sun傷shang模mo型xing開kai展zhan實shi驗yan。他ta們men驚jing喜xi地di發fa現xian,與yu臨lin床chuang上shang常chang用yong的de海hai藻zao酸suan鈉na敷fu料liao相xiang比bi,該gai天tian然ran黏nian合he劑ji能neng有you效xiao促cu進jin糖tang尿niao病bing慢man性xing傷shang口kou愈yu合he。術shu後hou第di7天和第14天時,動物傷口部位具有更厚的肉芽組織以及更多的膠原沉積。同時,術後第7天時實驗動物的新生血管數量顯著增加,傷口愈合過程更快進入增殖期。
“這一研究結果,無疑為急慢性皮膚傷口特別是糖尿病足潰瘍的愈合修複提供了一種潛在的治療策略。”鄧拓說,除了起效更迅速、在濕潤的組織表麵的黏附性更強之外,該天然黏合劑還較傳統黏合劑製備簡便、可再生,臨床應用範圍廣泛,具有很好的應用前景。
目前,這種天然醫用黏合劑已申請發明專利。“我們後續還將開展以藥學、藥理學以及安全性評價等為主要內容的規範性臨床前研究,從研究成果到醫用藥品,還有很長的路要走。”吳明一說。
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