目的:随着核技术和放射线在医学及其它领域的广泛应用,皮肤放射性复合伤的发生率不断增加,临床上放射性复合伤迁延难愈,因此本课题制备人发角蛋白水凝胶并研究其在大鼠皮肤放射性复合伤修复中的促进作用。方法:1、人发角蛋白制备及表征十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Sulfonate,SDS)液洗涤未染人发,搅拌清洁,去脂干燥;巯基乙酸(Thioglycolic acid,TGA)还原过滤,滤液6000 rpm离心,低分子超滤膜透析净化,冷冻干燥;聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析人发角蛋白的氨基酸分子量分布;茚三酮柱前衍生色谱法测定人发角蛋白的氨基酸含量。2、人发角蛋白水凝胶的制备及表征人发角蛋白与H2O2搅拌孵育交联形成人发角蛋白水凝胶;扫描电子显微镜观察人发角蛋白水凝胶的微观形貌和结构;FT-IR光谱仪分析人发角蛋白提取液及人发角蛋白水凝胶结构;旋转流变仪测量弹性模量和粘滞模量。3、细胞学试验人角质形成细胞HaCaT分为对照组、照射组、水凝胶处理组,常规细胞培养条件下孵育48 h,照射组细胞γ线照射5 Gy;水凝胶处理组细胞γ线照射5 Gy后在培养基中加入人发角蛋白水凝胶;MTT法测定细胞的活性。4、动物实验18只SD雄性大鼠随机分为单纯皮肤伤对照组、复合皮肤伤对照组、水凝胶处理组,单纯皮肤伤对照组大鼠背部皮肤作1.0 cm×1.0 cm切除;复合皮肤伤对照组大鼠γ线5 Gy照射后在照射部位作1.0 cm×1.0 cm皮肤切除;水凝胶处理组大鼠γ线5 Gy照射后在照射部位作1.0 cm×1.0 cm皮肤切除,伤口处以人发角蛋白水凝胶完全覆盖;于1 d、7 d、14 d、21 d观察伤口愈合情况;计算伤口的闭合率;取大鼠伤口边缘皮肤作H&E染色。结果:人发角蛋白分子量分布集中区域在45 kDa处和55 kDa处;主要含17种氨基酸,其中谷氨酸(Glu)、精氨酸(Arg)和亮氨酸(Leu)含量最高,分别占19.54%±0.21%、10.46%±0.11%和9.82%±0.19%。扫描电镜下人发角蛋白水凝胶呈明显相互连接的多孔结构;人发角蛋白提取物和水凝胶具有几个相似的特征吸收峰;粘性和弹性模量随着振荡频率增加而增加,相同振荡频率粘性模量始终高于弹性模量,显示出较好的粘性。水凝胶处理组HaCaT细胞活性明显高于对照组和照射组,分别为120.50%、100%、65.33%。三组SD大鼠1 d伤口大小一致,水凝胶处理组大鼠伤口被水凝胶覆盖完好,单纯皮肤伤对照组和复合皮肤伤对照组大鼠伤口裸露,7 d至14 d伤口明显缩小,以水凝胶处理组缩小最明显,21 d水凝胶处理组伤口基本被新生皮肤覆盖,单纯皮肤伤对照组大鼠伤口少量未被新生皮肤覆盖,复合皮肤伤对照组伤口新生皮肤未覆盖面积最大;与单纯皮肤伤对照组和复合皮肤伤对照组相比,水凝胶处理组的闭合率明显较高,第21 d时分别为98.60%、76.48%、60.17%;H&E染色显示复合皮肤伤对照组在第1 d呈严重的表面侵蚀,第7 d至第14 d仅可见的表皮增生,水凝胶处理组在14 d已形成较薄表皮,治疗后21 d伤口愈合过程进入重塑阶段,表皮接近成熟。结论:本研究成功制备了可以提高照射后HaCaT细胞活性,有皮肤放射性复合伤修复促进作用,适合皮肤伤口使用的,具有支撑作用、粘性、通透性、生物相容性的人发角蛋白水凝胶生物材料。