纳米银薇乔线在小鼠皮内连续缝合线道周围近期抗炎疗效的观察研究.pdf
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1、发育医学电子杂志 2023 年 7 月 第 11 卷 第 4 期 J Dev Med(Electronic Version),Jul.2023,Vol.11,No.4249纳米银薇乔线在小鼠皮内连续缝合线道周围近期抗炎疗效的观察研究刘雪来1何峰2宋岩彪3叶茂1许坚吉1魏延栋1杜娟4(1.首都儿科研究所附属儿童医院外科,北京100020;2.首都儿科研究所生化和免疫学研究室,北京100020;3.河北医科大学第二医院中心实验室,河北石家庄050061;4.吉林省人民医院糖尿病足诊断和治疗中心,吉林长春 130021)论著【摘要】目的 探索纳米银薇乔线用于小鼠背部皮内连续缝合线道周围炎性细胞和炎性
2、蛋白的表达情况,分析其近期抗炎疗效。方法对 4-0 普通薇乔线采用化学涂层技术制备纳米银薇乔线。18 只1012 周 Balb/C 小鼠随机分为 3 组(每组各 6 只),剃除小鼠背部毛发,纵行切开 15 mm 皮肤全层切口。分别采用 4-0 带针普通薇乔线、抗生素薇乔线、纳米银薇乔线行皮内连续缝合。术后 5 d,以纵形切口为中心,取材全层皮肤组织。采用免疫组织化学染色方法比较线道周围中性粒细胞、巨噬细胞、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-(tumor necrosis factor-,TNF-)的表达水平,并计算平均光密度(mean optical den
3、sity,MOD)。原位末端转移酶标记(mediated dUTP-biotin nick end labeling,TUNEL)染色了解线道周围细胞凋亡情况。Masson 染色了解线道周围胶原蛋白沉积情况。统计学方法采用单因素方差分析和 student s t 检验。结果免疫组织化学染色显示,普通薇乔线、抗生素薇乔线和纳米银薇乔线的中性粒细胞 MOD 值为 0.5230.137、0.4120.122、0.2290.079;巨噬细胞MOD 值为 1.1250.126、0.5850.142、0.2090.078;IL-6 的 MOD 值为 1.1370.168、0.6520.131、0.2270
4、.086;TNF-的 MOD 值为 1.2190.124、0.5730.109、0.1790.045,纳米银薇乔线线道周围炎性细胞浸润、IL-6 和 TNF-的表达最轻微,普通薇乔线表达最明显,3 组间比较差异均有统计学意义(P 值均 0.001)。TUNEL 染色显示,普通薇乔线、抗生素薇乔线和纳米银薇乔线凋亡细胞的 MOD 值为 0.1670.035、0.4780.151、0.1250.035,纳米银薇乔线线道周围凋亡细胞最少,抗生素薇乔线凋亡细胞最多,3 组间比较差异均有统计学意义(P 值均 0.001)。Masson 染色显示,纳米银薇乔线线道周围胶原蛋白沉积显著,抗生素薇乔线线道周围
5、未见胶原蛋白沉积。结论 在小鼠皮内连续缝合模型上,纳米银薇乔线的近期抗炎疗效优于抗生素薇乔线和普通薇乔线,纳米银薇乔线线道周围细胞毒性弱,但其临床应用价值仍需进一步评估。【关键词】纳米银;薇乔线;皮内连续缝合;抗炎;平均光密度Short term of anti-inflammatory efficacy observation induced by Vicryl suture coated with silver nanoparticles in mice dorsal intradermal running suture modelsLiu Xuelai1,He Feng2,Song Ya
6、nbiao3,Ye Mao1,Xu Jianji1,Wei Yandong1,Du Juan4(1.Department of Surgery,Capital Institute of Pediatrics Affiliated Children Hospital,Beijing 100020,China;2.Department of Biochemistry and Immunology,Capital Institute of Pediatrics,Beijing 100020,China;3.Central Laboratory,the Second Hospital of Hebei
7、 Medical University,Hebei,Shijiazhuang 050061,China;4.Diabetic Foot DOI:10.3969/j.issn.2095-5340.2023.04.002基金项目:北京市中医药科技发展资金项目一般规划项目(JJ-2020-50)通信作者:刘雪来(Email:liuxuelai_)250发育医学电子杂志 2023 年 7 月 第 11 卷 第 4 期 J Dev Med(Electronic Version),Jul.2023,Vol.11,No.4Diagnosis and Treatment Center,Jilin Provin
8、ce Peoples Hospital,Jilin,Changchun 130021,China)Corresponding author:Liu Xuelai(Email:liuxuelai_)【Abstract】Objective To investigate the expression of inflammatory cells infiltration and inflammatory proteins around silver nanoparticles coated Vicryl suture in mice dorsal intradermal running suture
9、models,and to analyze the anti-inflammatory effect.MethodThe 4-0 Vicryl suture were coated with silver nanoparticles by chemical coating technique.Eighteen Balb/C mice at 10-12 weeks were randomly divided into 3 groups(with 6 mice in each group).The back hair of the mice was shaved and a 15 mm longi
10、tudinal full-layer incision was made.Continuous intradermal suture was performed using 4-0 common Vicryl suture,antibiotic Vicryl suture,and silver nanoparticles coated Vicryl suture,respectively.The whole skin tissue was collected with longitudinal incision as the center at 5 days after surgery.Imm
11、unohistochemical staining was used to compare the expression levels of neutrophils,macrophages,interleukin-6(IL-6),and tumor necrosis factor-(TNF-)around the channels.The mean optical density(MOD)was calculated.Mediated dUTP-biotin nick end labeling(TUNEL)staining was used to investigate the apoptos
12、is of cells around the channels.Masson staining was used to investigate the collagen deposition around the channels.One-way analysis of variance and studentt t-test were used for statistical analysis.ResultThe immunohistochemistry staining indicated neutrophil MOD in common Vicryl suture group,antib
13、iotic Vicryl suture group and silver nanoparticles coated Vicryl suture groups was 0.5230.137,0.4120.122,0.2290.079,respectively;macrophage MOD in above three groups was 1.1250.126,0.5850.142,0.2090.078,respectively;IL-6 MOD in above three groups was 1.1370.168,0.6520.131,0.2270.086,respectively;TNF
14、-MOD in above three groups was 1.2190.124,0.5730.109,0.1790.045,respectively;the infiltration of inflammatory cells,expression of IL-6 and TNF-was most obvious in common Vicryl suture group and least obvious in silver nanoparticles coated Vicryl suture group;the differences among the three groups we
15、re statistically significant(all P0.001).TUNEL staining showed that MOD of apoptosis cells in common Vicryl suture group,antibiotic Vicryles suture group and silver nanoparticles coated Vicryl suture groups was 0.1670.035,0.4780.151,0.1250.035,respectively;most apoptosis cells could be seen in antib
16、iotic Vicryl suture group,and least apoptosis cells were found in silver nanoparticles coated Vicryl suture groups;the differences among the three groups were statistically significant(all P0.001).Masson staining showed that most collagen deposit could be seen in silver nanoparticles coated Vicryl s
17、uture groups,but no collagen deposit could be found in antibiotic Vicryl suture group.Conclusion Compared with either common Vicryl suture or antibiotic Vicryl suture,the silver nanoparticles coated Vicryl suture presents better short term of anti-inflammatory efficacy and weak cytotoxicity in mice
18、dorsal intradermal running suture models.Although this,the potential clinical application value needs to be further evaluated.【Key words】Silver nanoparticles;Vicryl suture;Intradermal running suture;Anti-inflammation;Mean optical density本课题组前续研究曾采用化学涂层技术将纳米银颗粒涂层于普通薇乔线表面制备出纳米银薇乔线,用于小鼠肠切除肠吻合,结果显示,纳米银薇
19、乔线吻合肠壁的创口组织内中性粒细胞和巨噬细胞浸润减少,抗炎效果优于抗生素薇乔线1-2。尽管如此,肠切除肠吻合切口属于二类切口,缝合过程中缝线线道本身炎性反应、肠切除处创口的炎性渗出或污染、肠壁各种类型的功能细胞和募集的炎性细胞以及坏死组织和补体因子等复杂因素均参与了创口组织修复,即缝线本身处于相对污染的环境,而纳米银薇乔线良好的抑制炎症效果,是缝线表面释放的纳米银颗粒与复杂因素相互作用的最终结果。由于多种因素共同参与和影响下的肠壁吻合口在修复时均会介导炎性蛋白的表达,因此纳米银薇乔线在一类切口中的抗炎疗效,即纳米银薇乔线对线道本身炎性反应的抑制作用,仍不清楚。皮内连续缝合的创口对合良好,术后切
20、口外观美观,是外科一类切口术后常采用的缝合方式。在一类切口的皮内连续缝合过程中,缝线走发育医学电子杂志 2023 年 7 月 第 11 卷 第 4 期 J Dev Med(Electronic Version),Jul.2023,Vol.11,No.4251行于皮肤真皮组织内,该类创口不存在污染,无复杂的功能细胞和炎性细胞募集,不存在坏死组织等复杂因素,能有效观察纳米银薇乔线对线道本身炎性反应的抑制作用。鉴于此,本研究在小鼠背部皮肤伤口行皮内连续缝合,采用免疫组织化学技术观察和评估线道周围炎性蛋白的表达情况,以进一步探索纳米银缝合线对线道本身导致的炎性反应的抗炎作用和效果。1 材料与方法1.1
21、实验材料带针薇乔可吸收性外科缝线(4-0,Vicryl suture,Polyglactin 910,全长45 cm)和相同规格的三氯生抗菌涂层薇乔可吸收性外科缝线(4-0,Vicryl plus,缝针13 mm 1/2弧度,全长45 cm)购自美国强生公司。一抗见表1(英国Abcam公司),二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)检测试剂盒(中国北京中杉金桥生物技术有限公司)用于免疫组织化学染色。原位末端转移酶标记(mediated dUTP-biotin nick end labeling,TUNEL)染色试剂盒购自瑞士Roche公司。磷酸盐缓冲液(phosphate bu
22、ffer saline,PBS)和枸橼酸盐溶液(北京索莱宝科技有限公司),1%戊巴比妥钠、二烯丙基二甲基氯化铵、聚甲基丙烯酸钠、硝酸银溶液、氯化钠溶液、乙酸钠溶液购自美国Sigma公司。无菌去离子水稀释硝酸银至1 mmol/L。使用冰冻切片机(Thermo Cryotome FSE,英国)和显微镜及影像系统(ZEISS,Imager.D2,AxloCam HRc,德国)进行组织切片和形态学观察。1.2纳米银薇乔线的制备纳米银涂层缝合线制备方法采用经典化学逐层涂层法1-5。配制固定液:1 mmol/L聚甲基丙烯酸钠和硝酸银溶液等体积混合,紫外线照射4 h。配制黏附液:无菌去离子水稀释二烯丙基二甲
23、基氯化铵浓度至1 mmol/L。将无菌带针普通薇乔可吸收外科缝线缠绕于塑料模具,依次放于配置好的固定液和黏附液中,分别静置1 min,随后置于无菌去离子水中11 min,甩干后重新放置于2种固定溶液内和无菌去离子水中,如此反复3次。制备的纳米银薇乔线经无菌去离子水冲洗5 min,常温下过夜,备用。1.3动物分组与实验操作本研究经首都儿科研究所附属儿童医院实验动物伦理委员会批准(批号:DWLL2023003)。Balb/C小鼠购自河北医科大学实验动物中心(1012周,18只,雌雄各半,体质量1822 g)。小鼠背部皮肤伤口和皮内连续缝合操作方法同文献6-7:采用1%戊巴比妥钠腹膜腔注射麻醉小鼠后
24、,将小鼠俯卧位置于操作板上,剃除背部毛发,常规碘伏消毒背部。每只小鼠的背部中央做长约15 mm的纵形皮肤全层切口。将小鼠按使用缝线随机分为3组,分别采用4-0带针普通薇乔线、抗生素薇乔线、纳米银薇乔线行皮内连续缝合,最后一针从皮缘出针后闭合伤口,体外牵拉进针和出针处缝线,对合创缘皮肤,直视下进针和出针处打结和固定。术后为防止小鼠对伤口舔舐或撕咬,采用粘度胶带包扎和固定伤口。于术后5 d处死小鼠,取材部位为以皮肤纵形伤口为中心的全层皮肤组织(大小为15 mm5 mm)。1.4免疫组织化学检测皮肤组织取材后采用石蜡包埋,常温下保存。与皮肤切口垂直方向行连续切片(切片厚度为5 m),观察皮肤组织内缝
25、线线道及其周围组织炎性蛋白的表达情况。烤片机蒸发组织切片表面石蜡膜,并室温放置20 min。PBS清洗切片3次(每次5 min),3%过氧化氢溶液室温孵育10 min,PBS清洗,山羊血清封闭切片1 h,弃血清后直接加一抗(稀释倍数见表1),室温孵育2 h。PBS清洗3次后加二抗(生物素标记的山羊抗兔IgG)室温孵育1 h,PBS清洗3次后滴加辣根酶标记链霉素工作液室温孵育30 min,PBS清洗3次后滴加DAB液显色。苏木素复染用后0.1%盐酸化,2%氨水返蓝1-2。最后切片经梯度乙醇表 1本研究所用抗体表达靶点抗体名称稀释倍数宿主中性粒细胞细胞核7/41200大鼠巨噬细胞细胞膜F4/801
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