- 课题背景
糖尿病足溃疡（Diabetic foot ulcer, DFU）是一种常见的糖尿病并发症，具有较高的发病率与死亡率。除传统的伤口清创、手术干预外，以脐带间充质干细胞（Umbilical cord Mesenchymal Stem Cells, UC-MSCs）为首的干细胞疗法也已经引起了广泛的关注。目前，干细胞疗法较多采用直接注射或埋入支架的方式进行干细胞移植。对于直接注射的移植方式而言，干细胞全身注射具有病灶部位滞留率低、细胞磨损率高、组织靶向性差、细胞定向分化效率低等缺点，干细胞局部注射过程中也会因为剪切损伤而降低注射细胞的存活率。细胞培养生物支架作为组织工程的平台或三维架构，不仅提供组织细胞生长依附的框架，使之形成特定的组织或器官形状，更重要的是生物材料作为细胞外基质成分，起着介导细胞间信号传导和相互作用的媒介作用，并作为细胞及细胞因子的可控释放载体。使用水凝胶作为细胞支架的基础上负载脐带间充质干细胞，从而实现对糖尿病足溃疡更高效、持久的治疗。
- 要解决的问题
1.探讨不同比例纤维蛋白水凝胶的理化性质并确定制备纤维蛋白水凝胶的原材料是否会对正常人体细胞产生毒性。
2.研究负载人脐带间充质干细胞的纤维蛋白水凝胶的细胞相容性及干细胞在水凝胶中是否能增殖，生长状况如何。
3.探讨水凝胶治疗糖尿病足溃疡的效果。
- 文献综述
1.摘要
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。据报道，目前我国约有1.4亿人患有糖尿病，并且预估到2045年，中国糖尿病患者人数将上升到1.74亿。作为最常见的糖尿病并发症之一，糖尿病足溃疡（Diabetic foot ulcer, DFU）具有较高的发病率与死亡率。糖尿病足溃疡是由糖尿病引起的足部缺血性、神经性以及神经缺血性病变，导致患者足部供血不足、感觉异常，并伴随有伤口溃烂、感染等症状，严重者可影响肌肉与骨骼，导致足部坏死并截肢。目前，针对糖尿病足溃疡的传统治疗方法主要包括局部伤口清创去除坏死组织、高压氧治疗改善组织缺氧以及血糖控制等方法。然而，上述方法的临床疗效均难以达到预期，严重影响患者的生活质量，因此亟需寻找一种新的治疗方式。
2.人脐带间充质干细胞
干细胞在伤口愈合过程中刺激和指导其他细胞，促进细胞增殖和胶原蛋白合成。它们能够转化为不同的细胞类型，并且还参与伤口收缩和血管生成。人脐带间充质干细胞（Human Umbilical Cord-Derived Mesenchymal Stem Cells，hUC-MSCs）是存在于新生儿脐带组织中的一种多功能干细胞。以脐带间充质干细胞为首的干细胞疗法作为再生医学的一大分支，其具有自我更新、多向分化的潜能，能够促进血管生成以及组织的修复与重建，因此在伤口愈合的过程中展现出巨大的应用前景。
3. 水凝胶
水凝胶是一种高含水的聚合物网络，能在水中溶胀形成具有三维网状结构的高分子聚合物。在凝胶中添加一些细胞生长因子、多肽、金属肽等，可以改善水凝胶的机械性能，以提高水凝胶中的组织细胞的细胞活性、增殖与扩散，同时保留了其分化能力。因此，水凝胶构成的生物支架材料展现出巨大的应用前景。按照来源，水凝胶可以分为人工合成聚合物水凝胶（聚乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺等）、天然生物聚合物水凝胶（I型胶原、海藻酸钠、透明质酸、纤维蛋白、壳聚糖、琼脂糖等）与杂化水凝胶（PLGA/纤维蛋白复合材料）。
