REG3A-DGTM光敏水凝胶组合物及其诱导表皮再生修复创面的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种促进创面快速愈合的光敏水凝胶组合物及其应用，以及诱导大面积皮肤创面表皮原位再生促进创面快速愈合的方法，将生物相容性优异的光敏水凝胶、胰再生源蛋白REG3A和诱导创面表皮再生的DGTM因子组合使用形成REG3A

【技术实现步骤摘要】
REG3A
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DGTM光敏水凝胶组合物及其诱导表皮再生修复创面的应用


[0001]本专利技术涉及生物化学、分子生物学、免疫学、材料生物学和皮肤病学领域，涉及一种促进创面快速愈合的光敏水凝胶组合物及其应用、以及制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤是人体最大的器官，主要承担着保护身体、排汗、感觉冷热和承受压力的功能。人和高等动物的皮肤由表皮、真皮、皮下组织三层组成。皮肤具有屏障作用：一方面防止体内水分、电解质等丢失；另一方面阻止外界有害物质的侵入，为机体抵挡外界的紫外线、化学物质、过敏原、微生物，形成一道天然的屏障来保护宿主。同时，皮肤中的体毛可以维持体温，而汗液可以排毒，维持体液内环境平衡。皮下脂肪组织可以保持体温，并分泌生长因子和细胞因子【1】。
[0003]由于受伤或疾病而使大部分皮肤失去完整性可能导致严重残疾。大面积皮肤损伤如若无法及时修复将引起多种并发症，严重时可能会危及生命。例如，皮肤大面积损伤后会导致大量的体液流失，从而导致人体的内环境失衡，引发器官衰竭。另外，皮肤屏障丢失后导致机体更容易受到外界微生物的感染，从而引发脓毒症【2】。并且，皮肤创伤处的炎症反应过强还会导致皮肤伤口修复速率降低，同时更容易出现疤痕【3】。除了急性伤口外，慢性皮肤伤口如压力溃疡和糖尿病足溃疡也在稳步上升。根据统计，美国在2013年皮肤治疗的花费达到了750亿美元，而其中由于烧伤或其他原因使大面积皮肤屏障受损导致病人死亡的比例达到15％【4】。因此，寻找在大型皮肤创面出现后及时封闭伤口来控制体液流失和防止伤口感染和发炎至关重要。
[0004]创伤愈合是一个有序的变化过程。但在大面积感染性皮肤缺损愈合中往往需二次再处理,即植皮或缝合才能治愈【5】。目前有许多的新型材料被用于伤口的治疗过程当中，水凝胶也是其中之一【6】。光致亚胺交联水凝胶体系是一种新型的光敏感水凝胶体系，该体系中接枝有邻硝基苄醇(NB)光响应基团的透明质酸HA
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NB在395nm光照下产生醛基，随即同含有氨基的材料(例如壳聚糖、明胶、聚赖氨酸、蛋白质、富含血小板血浆PRP等)和生物组织表面的氨基反应形成亚胺键，在原位构建水凝胶的同时实现水凝胶与作用处生物组织的化学键固定【7】。该方法具备光致交联水凝胶优异的可操作性和成胶可控性。在创伤修复过程中，新生细胞和组织可以充分的向水凝胶内部迁移和渗透，更好地发挥水凝胶支架材料的作用，加速创伤的愈合进程，因此该光致亚胺交联水凝胶具有重要的临床转化价值【8】。
[0005]另外，伤口感染是大型创面护理的一大挑战，也是造成创伤后死亡的最常见原因。在抗感染过程中，目前主要使用抗生素抑制微生物感染。但是，抗生素的使用会导致耐药细菌和真菌的产生，从而使皮肤损伤的治疗面临一个重大挑战【7】。而本专利技术课题组发现抗菌蛋白胰岛再生源蛋白(Regenerating islet
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derived protein 3A，REG3A)不仅具有抑制细菌生长的功能【10】，还能促进细胞增殖【11】和抑制伤口发炎【12】。但是将REG3A(人)/RegⅢγ(鼠)与水凝胶混合是否能起到快速封闭伤口、促进伤口愈合、防止伤口感染以及控制伤
口炎症的多重作用仍未知。
[0006]目前大面积的皮肤烧创伤除了进行基本的止血、封闭伤口、控制炎症以及防止感染等早期处理以外，还需要进行二期的处理，即植皮以恢复完整的皮肤屏障。植皮的来源主要是自体其他部位的皮肤或其他动物的皮肤，如猪皮等，将它移植到人身上容易造成与其他类型的器官移植同样的问题即免疫排斥反应。由于大面积烧创伤患者通常有一定程度的免疫功能障碍，因此感染的风险增加，免疫抑制治疗不可取。在2018年，日本的Kurita报道了他们的一项研究成果：通过将四种转录因子DGTM(DNP63α、GRHL2、TFAP
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2α、C
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Myc)转入到小鼠的间充质干细胞后能成功诱导间充质干细胞分化成上皮样的细胞。经过鉴定，该细胞具有与小鼠的角质形成细胞类似的形态和特征，并能在体外形成3D皮肤【13】。同时，将带有DGTM四种转录因子的慢病毒上清加入小鼠的伤口【14】，就可以使小鼠皮肤溃疡表面快速有效的上皮化。但是对于DGTM和REG3A/RegⅢγ、水凝胶组合使用是否能通过快速封闭伤口来防止体液流失、伤口感染以及控制伤口炎症来促进DGTM在伤口中诱导间充质干细胞重编程为角质形成细胞，从而原位再生表皮来使大面积烧创伤创面无需手术植皮就能原位修复完全未知。因此，本专利即利用DGTM、REG3A和光敏水凝胶的组合来达到大面积烧创伤创面无需清创、植皮即能快速修复的目的。

技术实现思路

[0007]本专利技术涉及生物化学、分子生物学、免疫学、材料生物学和皮肤病学领域，涉及通过将光敏水凝胶、具有杀菌消炎作用的REG3A蛋白以及DNP63A(D)、GRHL2(G)、TFAP2A(T)和MYC(M)(也称DNP63α、GRHL2、TFAP2α、C
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Myc)四种因子组合起来从而达到促进大型皮肤创面表皮原位再生和快速愈合效果。
[0008]本专利技术针对大面积以及溃疡创面难以原位再生修复从而危及患者生命这一亟待解决的问题，计划利用生物相容性优异且易于控制的光敏水凝胶快速封闭伤口，并将具有消炎、杀菌、促进伤口修复功能的胰再生源蛋白REG3A和能够诱导创面皮肤再生的四种转录因子DGTM(DNP63α、GRHL2、TFAP2α、C
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Myc)的组合使用，诱导表皮原位再生，实现大面积创面无需清创和手术植皮即能快速修复的目的。
[0009]本专利技术提出了一种REG3A
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光敏水凝胶，所述REG3A
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光敏水凝胶包含光敏水凝胶和REG3A蛋白。
[0010]本专利技术涉及一种新型光致亚胺交联水凝胶体系，该水凝胶体系中，接枝有邻硝基苄醇(NB)光响应基团的透明质酸HA
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NB在395nm光照下产生醛基，随即同含有氨基的材料(例如壳聚糖、明胶、聚赖氨酸、蛋白质、富含血小板血浆PRP等)和生物组织表面的氨基反应形成亚胺键，在原位构建水凝胶的同时实现水凝胶与作用处生物组织的化学键固定。
[0011]本专利技术还提出了一种REG3A
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光敏水凝胶的制备方法，所述REG3A
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光敏水凝胶的制备方法为REG3A蛋白与光敏水凝胶混合后孵育于创面，使用紫外灯照射10
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30s后凝固。
[0012]本专利技术中，所述REG3A蛋白是一类具有抑制细菌生长和伤口发炎以及促角质形成细胞增殖的生物活性的蛋白质，其在鼠中的同源蛋白为RegIIIγ，氨基酸序列如SEQ ID NO.1和2所示，核苷酸序列如SEQ ID NO.3和4所示。
[0013]具体地，小鼠的RegIIIγ氨基酸序列如(SEQ ID NO.1)所示；人的REG3A氨基酸序列如(SEQ ID NO.2)所示；小鼠的RegIIIγ核苷酸序列如(SEQ ID N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种REG3A
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光敏水凝胶，其特征在于，所述REG3A
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光敏水凝胶中的REG3A的氨基酸序列如SEQ ID NO.1～2所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.3～4所示。2.一种REG3A
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DGTM光敏水凝胶组合物，其特征在于，所述光敏水凝胶组合物包括如权利要求1所述的REG3A
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光敏水凝胶和诱导创面表皮再生的DGTM因子，其中，所述DGTM因子包括DNP63A、GRHL2、TFAP2A和C
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Myc。3.如权利要求2所述的REG3A
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DGTM光敏水凝胶组合物，其特征在于，所述DGTM因子蛋白氨基酸序列如SEQ ID NO.5～8所示，其核苷酸序列如SEQ ID NO.9～12所示。4.如权利要求2所述的REG3A
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DGTM光敏水凝胶组合物，其特征在于，所述DGTM因子诱导间充质细胞重编程为角质形成细胞。5.一种药物组合物或试剂或试剂盒，其特征在于，其含有DGTM因子和/或如权利要求1所述的REG3A
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光敏水凝胶和/或如权利要求2或3所述的REG3A
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DGTM光敏水凝胶组合物。6.一种REG3A
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光敏水凝胶的制备方法，其特征在于，所述REG3A
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【专利技术属性】
技术研发人员：赖玉平，梁韵宁，蒋璐璐，徐艺，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：