以糖尿病鼠評估電紡明膠奈米纖維結(jié)合中草藥于皮膚組織修復(fù)之應(yīng)用與評估.pdf

1、研究背景:
　　糖尿病已然成為全球常見病多發(fā)病，且正快速蔓延中。根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟（International Diabetes Federation，IDF）最新估算，全球糖尿病人口已突破4.15億大關(guān)，亦即每11位成人就有一位是糖尿病患者。臺灣的糖尿病患者有178萬人，創(chuàng)下新高。糖尿病很重要的一個并發(fā)癥是傷口愈合不良,嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致截肢，現(xiàn)階段許多研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)糖尿病發(fā)生時，會有多種分子及細胞功能受損，例如生長因子、活性氧分子、

2、一氧化氮、基質(zhì)金屬蛋白酶、microRNA、內(nèi)皮祖細胞等，最終導(dǎo)致糖尿病傷口愈合不良。
　　姜黃屬于姜科類藥草，是一種常用的中藥，具有活血、化瘀、行氣、止痛、通經(jīng)等效果。姜黃素，英文名稱Curcumin；是姜黃的根莖中提取出的一種多酚類化合物，味微苦，為橙黃色。多年來對姜黃素的深入研究，發(fā)現(xiàn)姜黃素確具有多種的生物活性，包括抗炎、抗癌、抗菌、抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗?jié)儭⒖雇蛔?、抗凝血、抗動脈粥樣硬化、抗類風(fēng)濕、抗腎損害、消除自由

3、基、降血脂、降壓、降糖等作用。
　　紫草為紫草科紫草屬的植物。紫草根，成分：為色素成分，萘醌衍生物，內(nèi)含紫草素、紫草烷、乙酰紫草素、紫草紅脫氧、脂肪酸以及紫草多糖等。藥理作用：在抗菌方面，針對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、皮膚真菌以及流感病毒皆有抑制作用?？诜蚓植坑盟幏矫婢锌寡鬃饔?，對炎癥急性滲出期的血管通透性亢進。由紫草萃取物成分制備軟膏局部藥用，對肉芽組織有增生之效果，且可明顯加速創(chuàng)傷愈合能力以及輕度解熱的

4、作用。
　　靜電紡絲（electrospinning）近年則被廣泛的應(yīng)用在各醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里，例如應(yīng)用在組織工程支架，皮膚修復(fù)材料，藥物釋放，血管置換等領(lǐng)域。
　　研究目的：
　　糖尿病患者常因生長因子分泌減少,且其細胞增殖遷移能力降低,蛋白分泌量下降等缺陷,使其傷口不易愈合，修復(fù)期間，又常因照護不佳或是敷材選擇不當(dāng)，可能會使得傷口細菌感染，替換敷材時產(chǎn)生二次傷害，延長復(fù)原時間，因此，為了降低傷口感染及加快傷口修復(fù)，選擇一適

5、合之良好創(chuàng)傷膚材是必要的。本研究使用靜電紡絲之技術(shù)制備奈米纖維薄膜，以模擬細胞外基質(zhì),促進細胞貼附及生長,并于材料內(nèi)添加姜黃素及紫草，以進行受傷皮膚組織再生之研究，進而評估其做為傷口敷材之可行性，并期望能實際于臨床之應(yīng)用，以達到縮短病患傷口修復(fù)時間。
　　研究方法：
　　(1)首先將不同濃度的姜黃素與纖維母細胞(L929細胞株)共培養(yǎng)，進行細胞存活性分析，再輔以姜黃素的自由機清除率及酪胺酸脢抑制率，來找尋最佳姜黃素之濃度。<

6、br>　　(2)將最適化之姜黃濃度添加至明膠及聚乙烯醇溶液，以靜電紡絲技術(shù)制備成奈米纖維材料，再分別評估材料物化性質(zhì)及生物兼容性，包括奈米纖維形態(tài)觀察、結(jié)構(gòu)分析、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外線光譜分析、藥物釋放分析、細胞貼附觀察、細胞毒性測試。
　　(3)以材料植入糖尿病老鼠皮膚之動物實驗進一步評估本研究所研制之創(chuàng)傷敷材之體內(nèi)生物適應(yīng)性及促進組織修能力。
　　研究結(jié)果：
　　(1)姜黃素濃度在2μg/ml以下，對L929沒有促進增生

7、或抑制的效果，但當(dāng)姜黃素濃度超過20μg/ml，則對L929有明顯的毒殺性。(2)姜黃素濃度在2μg/ml開始有清除自由基的效果，濃度到達2mg/ml效果最好。(3)姜黃素濃度在20ng/ml~20μg/ml時具備抑制酪胺酸酶的效果，其中以濃度為2μg/ml時效果最佳。(4)各組電紡薄膜與L929細胞株共培養(yǎng)2天后之SEM圖可發(fā)現(xiàn)L929細胞的偽足已伸出，表示各組之細胞均有良好之貼覆效果，材料具備生物兼容性。(5)材料植入老鼠皮膚2周后

8、，修復(fù)效果依序為Gel/PVA/姜黃素組＞Gel/PVA組＞Gel/PVA/紫草組＞Gel/PVA/紫草/姜黃素組＞對照組＞人工皮組，其中Gel/PVA/姜黃素組與對照組及人工皮組相比較，達統(tǒng)計之差異(p<0.01)。(6)術(shù)后1、2周，取下老鼠皮膚分析TGF-β含量，以Gel/PVA/姜黃素組最多，空白組最少。
　　結(jié)論：
　?。?）本實驗以靜電紡絲中加兩種中藥（姜黃、紫草）對糖尿病傷口的修復(fù)確實有明顯效果，此材料之制備極

9、具創(chuàng)新性，并確實達到預(yù)期效果。
　?。?）姜黃素具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗衰老、抗凝血、降糖等作用，紫草具有抗菌、加速傷口愈合能力，綜合兩種中藥的優(yōu)點，制備皮膚敷材，更能符合臨床所需。
　　（3）姜黃素能促進轉(zhuǎn)化生長因子β及膠元蛋白的生成，故能加速皮膚傷口的愈合。（4）靜電紡絲之奈米纖維結(jié)構(gòu)能調(diào)控藥物之穩(wěn)定釋放
　　（5）材料植入后2周，老鼠皮膚修復(fù)效果依序為Gel/PVA/姜黃素組＞Gel/PVA組＞Gel/PVA/