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口头讲座名称:PRP通过miR-21/PDCD4调控NF-κB活性达到抗菌抗炎促细胞增殖作用
糖尿病足(DF)是糖尿病的严重并发症之一,是导致非外伤性截肢的首要原因,每20秒钟就有一位患者因为糖尿病而截肢,85%的截肢由糖尿病足溃疡(DFU)所致。DF对患者生命安全及生活质量带来了严重的不利影响,造成巨大经济负担。多种病理机制导致DFU愈合困难,其中创面感染是加重病情和阻碍愈合的一个重要因素。DFU常见革兰阳性球菌感染,尤以金黄色葡萄球菌(S. aureus)为主,抗生素被用于控制DFU感染,但溃疡频繁再发及耐药菌株感染导致单纯使用抗生素效果不佳。
近年来,富血小板血浆(PRP)被广泛用于治疗DFU等创面,由PRP经凝血酶或钙剂激活后形成的富血小板凝胶(PRG)被证实具有良好的抗菌和促修复作用。MicroRNAs (miRNAs)是一类小分子非编码RNA,近来研究提示其与DFU创面的愈合直接相关,但具体机制尚不清楚。
由重庆大学附属中心医院(重庆市急救医疗中心)邓武权教授及其团队(李涛博士、陈兵教授和Armstrong DG教授等)在本届EASD上发表的研究(The antibacterial mechanism of PRP in an infected wound in vitro model)旨在通过体外创伤模型评估PRP的抗S. aureus活性,并揭示miR-21在PRP治疗DFU中的作用及分子机制,为防治难愈性创面提供依据和新靶点。
本研究采用美国创伤愈合学会(WHS)官方杂志Wound Repair and Regeneration报道的体外创伤模型,将人角质形成细胞(HaCaT细胞)和S. aureus在高糖环境下共培养建立体外高糖感染创伤模型,以贫血小板血浆(PPP)为对照,采用富血小板血浆(PRP),富血小板凝胶(PRG)及PRG萃取液(EPG)分别干预模型。使用平板菌落计数法检测S. aureus生长变化,使用CCK8法测定HaCaT细胞的增殖情况,评估PRP的抗S. aureus活性及对受细菌感染细胞的保护作用。采用qPCR检测细胞内microRNA-21水平变化,采用Western blot检测细胞内PDCD4蛋白和磷酸化NF-κB p65蛋白的变化,用Elisa法检测与创面愈合相关的炎症因子IL-6、IL-10、TGF-β1、TNF-α的变化情况。
结果显示,S. aureus浓度依赖性的对HaCaT细胞增殖造成抑制(图1 ↓)。
与PPP相比,PRP,RPG和EPG在24 h内均能显著抑制S. aureus的生长(P<0.01)。干预到48 h,PRP不能显著抑制细菌生长(P>0.05),而PRG和EPG能够继续显著抑制细菌生长(P<0.01)。在48 h内PRG和EPG抑菌作用相当,干预到72小时,PRG的抑菌作用强于EPG(P<0.05)(图2 ↓)。
EPG能够浓度依赖性的抑制细胞外S. aureus生长,对细胞内S. aureus也有显著抑制作用(图3 ↓)。
20%EPG能够保护受S. aureus感染的HaCaT细胞并促进其增殖(图4 ↓)。
S. aureus感染增加HaCaT细胞内PDCD4及磷酸化NF-κB p65蛋白表达,升高促炎因子IL-6、TNF-α,降低抗炎因子IL-10、TGF-β1。而EPG干预后,24h时 HaCaT细胞内miRNA-21水平显著增加,干预至48小时增加幅度更明显,同时PDCD4及磷酸化NF-κB p65蛋白水平下调,IL-6、TNF-α水平减少和IL-10、TGF-β1水平增加。(图5、图6 ↓)
图5 ↓
图6 ↓
研究结果提示PRP经凝血酶和钙剂激活后形成的PRG能够更长时间发挥抗S. aureus作用适用于临床,而EPG作为液体形式使用方便、精确,更适合实验室研究。miRNA-21可能通过PDCD4调控NF-κB活性,进而影响与创面愈合相关的抗炎/促炎因子表达,从而在PRP治疗DFU中发挥抗炎促愈和作用,提示miRNA-21可能是DFU修复中炎症调控的重要靶点。
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