蝸牛黏液竟是修復(fù)傷口的天然黏合劑
來源：科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間：2023-02-08 13:43:35
◎本報(bào)記者 趙漢斌
每年有數(shù)以億計(jì)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。
近日，中國科學(xué)院昆明植物研究所吳明一研究員團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的一項(xiàng)研究，揭示了一種蝸牛來源的天然多糖基生物黏合劑，具有優(yōu)異的止血性能、生物相容性和生物降解性，并且可顯著加速慢性傷口愈合。相關(guān)研究論文在線發(fā)表于《自然·通訊》。
蝸牛黏液富含糖胺聚糖和蛋白質(zhì)
“由于創(chuàng)傷性損傷和頑固性慢性創(chuàng)傷高發(fā)，傷口管理在臨床上仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。”吳明一介紹，醫(yī)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(huì)引起疼痛、手術(shù)部位感染，并導(dǎo)致皮膚留下疤痕。
目前，臨床上廣泛應(yīng)用的組織黏合劑，按照來源可分為人工化學(xué)合成以及天然來源，其中最具代表性的分別是氰基丙烯酸酯和纖維蛋白膠，二者能快速閉合傷口、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，且存在抗沖擊能力差、降解緩慢以及降解產(chǎn)物具有毒副作用等缺點(diǎn)；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(shí)間長，對(duì)高張力區(qū)域以及濕潤組織黏附性較差。
吳明一團(tuán)隊(duì)長期致力于天然聚糖新藥的研發(fā)。近期，他們瞄準(zhǔn)傷口管理的臨床需求，著手天然聚糖的純化制備、結(jié)構(gòu)解析、構(gòu)效關(guān)系、藥理活性以及成藥性評(píng)價(jià)等基礎(chǔ)研究，以期在天然來源的糖類創(chuàng)新藥物的研發(fā)上取得新突破。
他們發(fā)現(xiàn)，軟體動(dòng)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巖石或樹木上。而古希臘“醫(yī)學(xué)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(zhèn)痛的功能。
團(tuán)隊(duì)成員收集了蝸牛黏液，并經(jīng)滅菌后冷凍干燥，得到了一種多孔高黏附性的天然黏合劑。深入研究后，他們首次發(fā)現(xiàn)蝸牛黏液中富含肝素類糖胺聚糖，而該多糖無顯著抗凝血活性。蛋白質(zhì)組學(xué)分析顯示，該天然黏合劑中還含有百余種蛋白質(zhì)。
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(tuán)隊(duì)開展了一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)這種天然黏合劑，能夠強(qiáng)效黏合大鼠的心臟、肌肉、脾臟、腎臟等濕潤的組織表面；而流變力學(xué)測(cè)試也表明，它具有典型的水凝膠特征。
“這些發(fā)現(xiàn)，給了我們很大的鼓舞！”論文第一作者、吳明一團(tuán)隊(duì)博士研究生鄧拓告訴科技日?qǐng)?bào)記者。隨后，他們進(jìn)一步采用大鼠皮膚縱切傷口模型開展黏合封閉實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)此天然黏合劑能有效地黏合皮膚切口，效果優(yōu)于臨床使用的纖維蛋白膠與醫(yī)用508膠，并能避免縫合線拆線引起的二次損傷。病理學(xué)切片分析也表明，該天然黏合劑可以促進(jìn)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，可能取決于其中的糖胺聚糖與蛋白質(zhì)之間形成的獨(dú)特的雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系。”吳明一說，這一發(fā)現(xiàn)，為新一代醫(yī)用黏合劑的研發(fā)提供了借鑒和啟發(fā)。
正常的傷口愈合過程可分為止血期、炎癥期、增殖期以及重塑期4個(gè)階段。“而對(duì)于糖尿病患者來說，傷口環(huán)境中持續(xù)的慢性炎癥反應(yīng)，是導(dǎo)致糖尿病足潰瘍難以愈合的重要原因之一。”吳明一說。
該團(tuán)隊(duì)采用糖尿病大鼠全皮層損傷模型開展實(shí)驗(yàn)。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，與臨床上常用的海藻酸鈉敷料相比，該天然黏合劑能有效促進(jìn)糖尿病慢性傷口愈合。術(shù)后第7天和第14天時(shí)，動(dòng)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(shí)，術(shù)后第7天時(shí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的新生血管數(shù)量顯著增加，傷口愈合過程更快進(jìn)入增殖期。
“這一研究結(jié)果，無疑為急慢性皮膚傷口特別是糖尿病足潰瘍的愈合修復(fù)提供了一種潛在的治療策略。”鄧拓說，除了起效更迅速、在濕潤的組織表面的黏附性更強(qiáng)之外，該天然黏合劑還較傳統(tǒng)黏合劑制備簡(jiǎn)便、可再生，臨床應(yīng)用范圍廣泛，具有很好的應(yīng)用前景。
目前，這種天然醫(yī)用黏合劑已申請(qǐng)發(fā)明專利。“我們后續(xù)還將開展以藥學(xué)、藥理學(xué)以及安全性評(píng)價(jià)等為主要內(nèi)容的規(guī)范性臨床前研究，從研究成果到醫(yī)用藥品，還有很長的路要走。”吳明一說。
責(zé)任編輯：邢敏
