文献信息

近日，四川省南充市川北医学院药学院化学教研室和四川省南充市川北医学院附属医院耳鼻咽喉头颈外科等单位的研究成果Preparation of healing promotive alanyl-glutamine-poly(p-dioxanone)electrospun membrane integrated with gentamycin and its application for intestinal anastomosis in rats（促愈合丙氨酰谷氨酰胺-聚对二氧六环酮-庆大霉素电纺膜的制备及其在大鼠肠吻合中的应用）在学术期刊Biomaterials Advances（影响因子8.457）发表。（期刊曾用名materials science and engineering C）。平生公司的Super Nova^® PET/CT 产品在论文中提供了重要的大鼠回肠的CT图像和定量分析，把单CT系统的功能发挥出来，实现了一机两用。

该研究的通讯作者为王冰副教授。第一作者为董军副教授，共一作者为冯成敏医师。

文献摘要

每年有数百万人在肠道部位进行吻合术。然而，术后观察到一些持续的并发症，如吻合口瘘、异常粘连和吻合口狭窄。为了促进吻合口愈合并克服上述挑战，吻合口部位的再上皮化至关重要。在本研究中，制备了促进上皮化的大分子前药Ala-Gln-PPDO，并通过静电纺丝将其加工成纤维膜。Ala-Gln和庆大霉素从电纺膜中持续释放，并降解这些膜，以促进大鼠肠上皮细胞的增殖，并抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的增殖。本研究在大鼠肠吻合模型中评估了Ala-Gln-PPDO膜的综合修复作用。应用Ala-Gln-PPDO膜，尤其是含有庆大霉素的Ala-Gln-PPDO膜，可以防止受损肠与周围肠组织之间的粘附。此外，它们对吻合口的愈合强度没有负面影响，并且可以促进吻合部位的再上皮化。此外，含有庆大霉素的AlaGln-PPDO膜可以缓解吻合口处的狭窄。含有庆大霉素的Ala-Gln-PPDO电纺膜是一种很有前途的、全面的可植入材料，用于促进胃肠吻合后的愈合，因为其作用涉及促进再上皮化、防止粘连和缓解吻合口狭窄。

实验方法

Ala-Gln-PPDO/PLGA/PLCA膜对大鼠肠吻合的综合修复作用

在给药麻醉后，对SD大鼠进行中线剖腹手术以暴露回肠。回肠与盲肠相隔10厘米。回肠端到端吻合术采用6-0可降解缝线连续缝合。假手术组将回肠与盲肠相隔10cm，用生理盐水纱布覆盖空气10min，直接关闭腹腔。120只SD大鼠分为5组，即假手术组（n=24）、对照组（吻合口周围无包裹物，n=24）、M1组（n=24）、M2组（n=24）和M3组（n=24）。在膜植入组中，膜被紧密包裹，与吻合部位接触。使用3-0可生物降解缝线将腹腔分为两层闭合。术后7天和2周，每组6只大鼠被麻醉，以评估异常粘连并测量吻合口处的破裂压力。给药麻醉后，对SD大鼠进行中线剖腹手术以暴露回肠。分别在10 cm处吻合口上方和下方结扎小肠，并在这些结扎区域结扎肠系膜血管。小肠在上部结扎时被切断，并连接到盐水注射管，盐水注射管又通过T形管连接到注射泵和测压装置。将生理盐水注入结扎的回肠，直到吻合部位出现渗漏；从压力测量装置中记录压力值。在每个时间点对三只大鼠实施安乐死，取手术区域并保存在中性福尔马林（10%）中进行组织学评估（HE染色、CD34免疫组化分析）。术后两周，每组6只大鼠被安乐死，手术切除其回肠并填充硫酸钡混悬液作为对比剂。为了评估吻合口的狭窄程度，将切除的回肠放置在活体小动物成像系统中，并用X射线模型进行观察。通过小动物PETCT（单CT模式，平生医疗科技有限公司）对切除的回肠进行进一步监测。

实验结果

术后一周和两周受伤肠道的典型情况如图3a所示。吻合部位的粘连分数和破裂压力分别如图3b和图3c所示。如图3d所示计算粘连严重程度分数，发现严重程度与粘连分数呈正相关。对照组和M3组出现严重粘连，M1组出现中度粘连，M2组和假手术组出现轻度粘连。术后粘连是异常手术的主要并发症，可导致疼痛和梗阻，给患者带来额外的经济负担。虽然许多治疗术后粘连的方法是众所周知的，但固体屏障代表了临床上最成功的粘连屏障和主要的预防产品。应用固体屏障M1和M2可显著缓解吻合术后引起的粘连。然而，M3的应用并没有减轻粘连，因为其生物相容性相对较弱，可能会引起炎症反应。局部炎症可增加粘连的严重程度，M3应用的粘连评分与对照组相当。

如图3c所示，考虑吻合口处的爆裂压力来评估愈合强度，发现M1和M2组的愈合强度略低于假手术组、对照组和M3组；然而，M1、M2、对照组和M3组之间的差异在统计学上并不显著。术后两周，五组吻合口处的破裂压力均高于25 kPa（测试装置密封性的最大可接受压力），这表明吻合口愈合良好。对照组和M3组的早期愈合强度较高，这可能归因于这些组中吻合部位的纤维化愈合。相反，当M1和M2在体外促进肠上皮细胞增殖时，可以促进吻合部位的再上皮化，并抑制纤维化愈合。吻合口处过度纤维化可导致吻合口狭窄，甚至肠梗阻。为了验证吻合口狭窄的程度并证实上述关于不同膜处理的大鼠愈合模式不同的假设，获得了吻合肠的X射线和CT扫描。吻合肠的X射线和三维重建CT图像如图3e所示；计算了从X射线获得的吻合部位的平均直径，如图3f所示。与假手术组相比，四个吻合组均可见吻合口狭窄（图3e和图3f）。M1和M2的应用显著减轻了吻合口狭窄的程度。因此，除了预防术后粘连外，应用含有M1和M2的Ala-Gln也可以预防吻合口狭窄。

a、 腹腔（每组6只）；b、 计算平均粘附分数；c、 假手术组、对照组和M1、M2和M3治疗组大鼠术后1周和2周吻合口处的破裂压力（每组6只）；d、 粘连评分标准（每组6只大鼠）；e、 假手术组、对照组和M1、M2和M3治疗组大鼠术后两周吻合口的X线和CT三维重建（每组6只）；f、 通过X射线确定吻合部位的平均直径（每组6只大鼠）。

结论

本研究成功制备了促进上皮化的Ala-Gln-PPDO，使Ala-Gln的胺基可以作为PDO开环聚合的引发剂。随后，分别通过静电纺丝和模拟静电纺丝制备了含庆大霉素和不含庆大霉素的Ala-Gln-PPDO/PLGA/PLCA膜。随着Ala-Gln-PPDO、PLGA和PLCA的降解，Ala-Gln和庆大霉素从静电纺丝膜中可持续释放。与纯PPDO膜相比，Ala-Gln-PPDO膜促进了大鼠肠上皮细胞的增殖。载庆大霉素的Ala-Gln-PPDO膜抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的增殖。最后，在大鼠肠吻合模型中评估了Ala-Gln-PPDO膜的综合修复效果。应用Ala-Gln-PPDO膜可防止受损肠道与周围肠道区域粘连。特别是，含有庆大霉素的Ala-Gln-PPDO膜表现出最佳的粘附抑制效果。这可能是因为庆大霉素具有抗菌作用，可以减少局部炎症反应，缓解纤维化和粘连。此外，应用Ala-Gln-PPDO膜对吻合口的愈合强度没有负面影响。此外，应用Ala-Gln-PPDO膜，尤其是庆大霉素结合的Ala-Gln-PPDO膜，可以缓解吻合口处的狭窄。总的来说，含有庆大霉素的Ala-Gln-PPDO电纺膜可能被认为是胃肠道吻合术中一种很有前景的全面植入材料，因为它具有促进再上皮化、防止粘连和缓解吻合口狭窄的作用。

使用设备

Super Nova^® Micro PET/CT  II代产品（平生医疗科技）

影像软件：Avatar（平生医疗科技）