基于微型组织工程技术调控烧伤创面免疫炎症微环境、促进修复再生的实验研究

The severe immune inflammatory response of the local wound has not only made the wound deepen and delayed healing, but also led to tissue regeneration disorder and severe scarring. The conventional method of removing necrotic tissue, using drugs to suppress an inflammatory signal and clear the inflammatory mediators are not ideal. This study intends to use micro-tissue engineering techniques to balance immune inflammatory response of local wound, reconstruct microenvironment suitable for tissue regeneration, and provides a new perspective for the repair of burn wound. Previous studies have indicated that bone marrow mesenchymal stem cells (MSC) have a unique two-way regulatory effect on immune inflammatory response, and use tissue engineered amniotic membrane as a microcarrier to rapid amplify the MSC with high biological activity by three-dimensional technology, and then accurate transplant the amniotic particles loaded with MSC into the wound by the in-situ bioprinting technology, which not only gained high dose and active stem cells for therapeutic target, but also provide MSC with three-dimensional space to survive and proliferate. The study will conduct further research into the effect of two-way regulation, balancing immune inflammatory status, and promoting tissue regeneration of MSC from the key links of immune inflammation regulation (immune inflammatory factors, neutrophils, macrophages, T lymphocyte chemotaxis, phenotype change, etc).

烧伤创面局部免疫炎症反应失控不但使创面加深、延迟愈合，而且也是导致组织修复再生紊乱、严重瘢痕增生的重要因素。常规手术去除坏死组织或采用药物抑制某一炎性信号、清除炎性介质等效果并不理想。本研究拟采用微型组织工程技术和原理，适度平衡创面局部免疫炎症反应、重建适于组织修复再生的微环境，为烧伤创面修复提供新的视角。在以往研究证明骨髓间充质干细胞（MSC）对免疫炎症反应具有独特双向调节效应的基础上，以组织工程化羊膜为微载体，三维立体快速扩增高生物活性MSC。进一步采用原位生物打印技术，将负载MSC的羊膜微粒精准移植于创面局部，既保证治疗靶点获得高剂量、高活性的干细胞，同时也为移植后的MSC提供适于存活、增殖的精细化立体空间。将从免疫炎症调控的主要环节（免疫炎症因子；中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞趋化、表型转换等）深入探讨MSC双向调控、平衡创面局部免疫炎症状态、促进组织修复再生的效果。

烧伤创面局部免疫炎症反应失控不但使创面加深、延迟愈合，而且也是导致组织修复再生紊乱、严重瘢痕增生的重要因素。.本研究采用微型组织工程技术和原理，适度平衡创面局部免疫炎症反应、重建适于组织修复再生的微环境。以组织工程化羊膜为微载体，三维立体快速扩增高生物活性MSC。然后将负载MSC的羊膜微粒移植于创面局部，保证治疗靶点获得高剂量、高活性的干细胞，并为移植后的MSC提供适于存活、增殖的精细化立体空间。.研究观察到，羊膜微粒能分泌丰富的生长因子，可以在体外模拟MSC生长的niche微环境，并维持其干细胞特性。发现组织工程化羊膜微粒不含任何毒性，且细胞在羊膜微粒上的增殖和活性明显高于对照组。将细胞进行转录组测序和RT-PCR，发现组织工程化羊膜微粒上培养的BMSC显著提高了许多因子的基因表达，包括VEGF、TGF-β1、IGF、ANGPT等。动物实验：基于上述研究基础，采用C57小鼠烧伤后切痂模型，将负载有干细胞的羊膜微粒移植于创面，在特定时间点取材，行组织病理学、免疫组化染色、炎症介质检测和真皮重建观察。发现BMSC-组织工程化羊膜微粒较单纯羊膜微粒组和BMSC组，可以有效抑制TNF-α、IL-6、IL-1、IL-17等因子在炎症期的表达，并增加创面TGF-β1、VEGF、IGF等生长因子的表达，通过促进GSK-3β磷酸化，β-catenin表达，进而促进VEGF表达，在创面增殖期启动Wnt信号通路加速血管再生。结果表明，BMSC-组织工程化羊膜微粒复合体可调控创面局部免疫炎症并促进修复。