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目的:
本实验主要应用核磁共振代谢组学技术研究酸性成纤维细胞生长因子(acidicfibroblastgrowthfactor,aFGF)对糖尿病大鼠难愈创面的治疗作用,并结合生化分析、病理学等综合探讨其作用机制。
方法:
本实验采用链尿佐菌素(STZ)所致的糖尿病大鼠并伴随烫伤模型,外用给予重组人纤维细胞生长因子水溶液,在糖尿病溃疡造模成功后第7d和14d分别随机选取各组中的大鼠,拍照后计算创面愈合速率,以此来评价创面愈合速度。在此基础上,采集溃疡部位皮肤组织进行生化检测、病理切片和免疫组化观察,并运用高分辨核磁共振波潜检测结合多变量模式识别技术对糖尿病溃疡皮肤组织进行代谢组学研究,以此来综合评价aFGF对糖尿病溃疡的抑制作用。
结果:
1.实验中溃疡造模成功后无论是第7天还是第14天,aFGF组大鼠相比DM组溃疡组织的修复时间明显缩短,说明aFGF能促进糖尿病溃疡的修复。
2.病理切片及免疫组化的结果表明aFGF能显著增加溃疡组织毛细血管和成纤维细胞的数量,增加胶原蛋白、增殖蛋白TGF-β和PCNA的阳性表达。
3.借助核磁共振波谱检测技术和多元统计分析,结果显示DM组和Con组溃疡造模成功后第7天的代谢模式明显分开,而aFGF给药组此时的代谢模式缓慢远离DM组且向Con组靠近;而溃疡造模成功后第14天DM组和Con组代谢模式虽有所趋近但仍能显著区分,aFGF组则趋向远离DM组并靠近Con组。
4.溃疡造模成功后无论第7天,还是第14天,DM组相对于Con组,其溃疡组织中的亮氨酸,异亮氨酸,丙氨酸,谷氨酰胺,柠檬酸,天冬氨酸,胆碱和甜菜碱的含量降低;而乳酸,醋酸,丙酮酸,肌酸,牛磺酸和甘氨酸等代谢物的含量上升,而aFGF给药后明显提高了糖尿病溃疡大鼠溃疡组织中的丙氨酸,谷氨酰胺,柠檬酸和天冬氨酸的含量,而降低了醋酸,丙酮酸,牛磺酸和甘氨酸等代谢物的分泌,但对亮氨酸,异亮氨酸,肌酸,乳酸,胆碱和甜菜碱,尿囊素的含量没有显著影响。
结论:
1.aFGF能加速糖尿病溃疡的愈合,这可能与aFGF刺激溃疡皮肤分泌TGF-p和PCNA蛋白来促进毛细血管和成纤维细胞增生有关。
2.aFGF修复糖尿病溃疡主要通过调节糖尿病机体代谢途径,如三羧酸循环等来改善糖尿病溃疡状况。此外,aFGF可能通过减缓机体氧化损伤方式来促进糖尿病机体创伤修复能力。因此,对于糖尿病溃疡的治疗,未来应侧重于代谢通路的研究,进一步了解其病理机制,从而达到减少糖尿病溃疡发病率的目的。