外源性碱性成纤维细胞生长因子促进大鼠创面愈合的机制

doi:10.12307/2025.350

中国组织工程研究 ›› 2025, Vol. 29 ›› Issue (11): 2243-2251.doi: 10.12307/2025.350

• 口腔组织构建 oral tissue construction • 上一篇下一篇

外源性碱性成纤维细胞生长因子促进大鼠创面愈合的机制

李振超1，杜喜玲2，韩志新1，牛大伟1，樊昌伟1

1安阳市人民医院整形烧伤科，河南省安阳市 455000；2鹤壁职业技术学院，河南省鹤壁市 458000

收稿日期:2024-01-11 接受日期:2024-02-22 出版日期:2025-04-18 发布日期:2024-08-10
通讯作者: 韩志新，主治医师，安阳市人民医院整形烧伤科，河南省安阳市 455000
作者简介:李振超，男，1981年生，汉族，河南省濮阳市人，副主任医师，主要从事整形烧伤创面修复方面的研究。
基金资助:
河南省医学科技攻关计划联合共建项目(LHGJ20230855)，项目负责人：韩志新；安阳市科技攻关计划项目(2023C01SF149)，项目负责人：韩志新

Mechanism by which exogenous basic fibroblast growth factor promotes wound healing in rats

Li Zhenchao1, Du Xiling2, Han Zhixin1, Niu Dawei1, Fan Changwei1

1Department of Orthopedics and Burn, Anyang People’s Hospital, Anyang 455000, Henan Province, China; 2Hebi Polytechnic, Hebi 458000, Henan Province, China

Received:2024-01-11 Accepted:2024-02-22 Online:2025-04-18 Published:2024-08-10
Contact: Han Zhixin, Attending physician, Department of Orthopedics and Burn, Anyang People’s Hospital, Anyang 455000, Henan Province, China
About author:Li Zhenchao, Associate chief physician, Department of Orthopedics and Burn, Anyang People’s Hospital, Anyang 455000, Henan Province, China
Supported by:
Henan Provincial Medical Science and Technology Tackling Program Joint Construction Project, No. LHGJ20230855 (to HZX); Anyang Science and Technology Tackling Program, No. 2023C01SF149 (to HZX)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
创面愈合：是一种受损皮肤恢复解剖结构和生理功能的自我修复行为，是维系皮肤完整性的重要生理过程，主要包括止血、炎性应激、内皮细胞增殖以及纤维重塑等4个过程，在机体自愈过程中，这4个过程序贯进行，皮肤创面才能顺利愈合。
巨噬细胞表型转化：具有吞噬能力的巨噬细胞对生长、发育、组织损伤修复、内环境稳定发挥重要作用，主要以M1样促炎型和M2样抑炎型两种类型存在，两者维系动态平衡；当发生创伤后，病灶位置炎性递质增多，M1型向M2型转换受阻，促炎性递质分泌增加，创面处于持续性的炎性应激阶段，修复缓慢；药物干预后，M2型比例升高，抑炎递质释放增加，创面炎性应激下降，创面损伤修复加快。

背景：深入揭示外源性碱性成纤维细胞生长因子促进创面愈合的分子机制。
目的：探讨外源性碱性成纤维细胞生长因子对大鼠创面修复中巨噬细胞表型转换和肉芽再生的影响。
方法：①体外细胞实验：分为正常对照组、低剂量碱性成纤维细胞生长因子组、高剂量碱性成纤维细胞生长因子组以及碱性成纤维细胞生长因子+丙戊酸组，其中低、高剂量碱性成纤维细胞生长因子组细胞培养基中分别添加100，200 μg/L 碱性成纤维细胞生长因子，碱性成纤维细胞生长因子+丙戊酸组细胞培养基中添加200 μg/L碱性成纤维细胞生长因子和20 mmol/L Notch1/Jagged1激动剂丙戊酸。通过EdU实验、划痕实验、小管生成实验检测碱性成纤维细胞生长因子对人脐静脉内皮细胞增殖、迁移和血管新生的影响。②体内动物实验：SD大鼠按照随机数字表法分为模型组、低剂量碱性成纤维细胞生长因子组、高剂量碱性成纤维细胞生长因子组以及碱性成纤维细胞生长因子+丙戊酸组，构建大鼠全层皮肤缺损开放性创面模型，其中低、高剂量碱性成纤维细胞生长因子组皮下注射100，200 μg/L碱性成纤维细胞生长因子，碱性成纤维细胞生长因子+丙戊酸组大鼠皮下注射200 μg/L 碱性成纤维细胞生长因子的同时腹腔注射10 mg/kg丙戊酸。给药7，
14 d检测大鼠创面的愈合率；TUNEL检测创面组织中的细胞凋亡情况；酶联免疫吸附实验检测大鼠血清中丙二醛、超氧化物歧化酶、肿瘤坏死因子α和白细胞介素10水平；免疫荧光检测创面组织中巨噬细胞的表型转换情况；免疫组化检测创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达；Western blot法检测创面组织中Notch1、Jagged1的表达。
结果与结论：①与正常对照组相比，碱性成纤维细胞生长因子能明显促进人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和血管新生，并且具有剂量依赖性；②与模型组相比，碱性成纤维细胞生长因子能明显促进创面的愈合，下调创面组织中的细胞凋亡率；降低大鼠血清中丙二醛和肿瘤坏死因子α水平，升高超氧化物歧化酶和白细胞介素10水平；促使创面组织中巨噬细胞向M2型转换，上调创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达；抑制创面组织中Notch1、Jagged1的表达，并且均具有剂量依赖性。丙戊酸可部分逆转碱性成纤维细胞生长因子对创面愈合的促进作用。结果表明，碱性成纤维细胞生长因子能明显促进创面愈合与肉芽再生以及诱导巨噬细胞向M2型转换，这可能与调控Notch1/Jagged1信号有关。

https://orcid.org/0009-0002-1375-2941(李振超)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 碱性成纤维细胞生长因子, 全层皮肤缺损, 创面, 巨噬细胞表型转换, 肉芽再生, Notch1, Jagged1

Abstract: BACKGROUND: This study provided insight into the molecular mechanisms by which exogenous basic fibroblast growth factor (bFGF) promotes wound healing.
OBJECTIVE: To investigate the effect of exogenous bFGF on macrophage phenotype transition and granulation regeneration during wound repair in rats.
METHODS: (1) In vitro experiment: Cells were divided into normal control group, low-dose bFGF group, high-dose bFGF group, and bFGF+valproic acid group. 100 and 200 μg/L bFGF was added into the cell culture medium of low-dose bFGF group and high-dose bFGF group, respectively, while 200 μg/L bFGF and 20 mmol/L valproic acid were added into the cell culture medium of valproic acid group. EdU test, scratch test and tubule formation test were used to detect the effects of bFGF on proliferation, migration and angiogenesis of human umbilical vein endothelial cells. (2) In vivo experiment: Sprague-Dawley rats were randomly divided into model group, low-dose bFGF group, high-dose bFGF group and bFGF+valproic acid group. The open wound model of full-thickness skin defect was established in low-dose bFGF group, high-dose bFGF group and bFGF+valproic acid group. Rats in the low- and high-dose bFGF groups were given 100 and 200 μg/L bFGF through subcutaneous injection, while those in the bFGF+valproic acid group received subcutaneous injection of 200 μg/L bFGF and intraperitoneal injection of 10 mg/kg valproic acid. The wound healing rate of rats was detected at 7 and 14 days of administration. TUNEL was used to detect the apoptosis of cells in wound tissue. Enzyme linked immunosorbent assay was used to detect the serum levels of malondialdehyde, superoxide dismutase, tumor necrosis factor-α and interleukin-10. Immunofluorescence detection was conducted to detect the phenotypic transformation of macrophages in wound tissue. Immunohistochemistry was used to detect the expression of proliferating cell nuclear antigen, platelet endothelial cell adhesion molecule-1 (CD31) and vascular endothelial growth factor in wound tissue. Western blot was used to detect the expression of Notch1 and Jagged1 in wound tissue.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Compared with the normal control group, bFGF could significantly promote the proliferation, migration and angiogenesis of human umbilical vein endothelial cells in a dose-dependent manner. (2) Compared with the model group, bFGF could significantly promote wound healing, downregulate the rate of apoptosis in wound tissue, decrease the levels of malondialdehyde and tumor necrosis factor-α in serum, increase the levels of superoxide dismutase and interleukin-10, promote the conversion of macrophages to type M2 in wound tissue, upregulate the expression of proliferating cell nuclear antigen, CD31 and vascular endothelial growth factor in wound tissue, and inhibit the expression of Notch1 and Jagged1 in a dose-dependent manner. Valproic acid could partially reverse the promoting effect of bFGF on wound healing. To conclude, bFGF can significantly promote wound healing and granulation regeneration and induce the conversion of macrophages to M2, which may be related to the regulation of Notch1/Jagged1 signaling pathway.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: basic fibroblast growth factor, full-thickness skin defect, wound, macrophage phenotype transition, granulation regeneration, Notch1, Jagged1

中图分类号:

李振超, 杜喜玲, 韩志新, 牛大伟, 樊昌伟. 外源性碱性成纤维细胞生长因子促进大鼠创面愈合的机制[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(11): 2243-2251.

Li Zhenchao, Du Xiling, Han Zhixin, Niu Dawei, Fan Changwei. Mechanism by which exogenous basic fibroblast growth factor promotes wound healing in rats[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2025, 29(11): 2243-2251.

图/表（结果） 10

2.1 各组人脐静脉内皮细胞的增殖能力与正常对照组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组以及bFGF+丙戊酸组EdU阳性细胞比例明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组EdU阳性细胞比例明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组EdU阳性细胞比例明显下降，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图1。
2.2 各组人脐静脉内皮细胞的迁移能力划痕实验结果显示，与正常对照组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组细胞迁移率明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组细胞迁移率明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组细胞迁移率明显下降，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图2。
2.3 各组人脐静脉内皮细胞的血管生成能力小管生成实验结果显示，与正常对照组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组的血管新生数量明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组的血管新生数量明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组的血管新生数量明显下降，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图3。
2.4 实验动物数量分析 60只SD大鼠在实验过程中未发生因造模而死亡的现象。
2.5 各组大鼠创面的愈合率在造模0 d时，模型组、低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面大体观察未见明显异常；造模7 d时，模型组大鼠创面边缘出现脓性分泌物，水肿严重；低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组创面明显缩小，水肿明显减轻，尤其是高剂量bFGF组创面可见生长良好的肉芽组织；造模14 d时，高剂量bFGF组创面面积进一步缩小，创面四周的新生皮肤与正常皮肤组织未见明显差异，新生的皮毛将愈合的创面覆盖；而模型组创面面积仍比较大，创面边缘仍有脓性分泌物排出。统计结果显示，在同一时间点时，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面愈合率明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组大鼠创面愈合率明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠创面愈合率明显降低，差异均有显著性意义(均P < 0.05)。在同组内，与0 d时相比，造模7，14 d时大鼠创面的愈合率明显升高；与7 d时相比，14 d时大鼠创面的愈合率明显升高，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图4。
2.6 各组大鼠创面组织的病理改变苏木精-伊红染色结果显示，造模14 d时，模型组大鼠创面组织中仍能检测到炎性递质分布，成纤维细胞的排列比较紊乱，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中炎性细胞分布明显减少，新生的毛细血管数量明显增加，高剂量bFGF组大鼠创面出现明显的皮脂腺等皮肤附属器，见图5。
2.7 各组大鼠创面组织中的纤维含量 Masson染色结果显示，造模14 d时，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中胶原纤维含量明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组大鼠创面组织中胶原纤维含量明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中胶原纤维含量明显降低，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图6。
2.8 各组大鼠创面组织中的细胞凋亡率 TUNEL染色结果显示，造模14 d时，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中的细胞凋亡率明显下降；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组大鼠创面组织中的细胞凋亡率明显下降；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中的细胞凋亡率明显升高，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图7。
2.9 各组大鼠创面组织的氧化应激和炎症应激情况试剂盒检测结果显示，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠血清中丙二醛和肿瘤坏死因子α水平明显下降，超氧化物歧化酶和白细胞介素10水平明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组血清中丙二醛和肿瘤坏死因子α水平明显下降，超氧化物歧化酶和白细胞介素10水平明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠血清中丙二醛和肿瘤坏死因子α的水平明显升高，超氧化物歧化酶和白细胞介素10水平明显下降，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图8。

2.10 各组大鼠创面组织中巨噬细胞的表型转换情况以F4/80来标记巨噬细胞、以诱导型一氧化氮合酶标记M1型巨噬细胞、以CD206标记M2型巨噬细胞，免疫荧光实验结果显示，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中诱导型一氧化氮合酶与F4/80的比值明显降低，M1型巨噬细胞比例明

显降低，CD206与F4/80的比值明显升高，M2型巨噬细胞比例明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组大鼠创面组织中诱导型一氧化氮合酶与F4/80的比值明显降低，M1型巨噬细胞比例明显降低，CD206与F4/80

的比值明显升高，M2型巨噬细胞比例明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中诱导型一氧化氮合酶与F4/80的比值明显升高，M1型巨噬细胞比例明显升高，CD206与F4/80的比值明显降低，M2型巨噬细胞比例明显降低，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图9。
2.11 各组大鼠中创面组织中的肉芽再生免疫组化结果显示，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达明显升高；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达明显升高；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达明显下降，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图10。
2.12 各组大鼠中创面组织中Notch1、Jagged1的表达 Western blot结果显示，与模型组相比，低剂量bFGF组、高剂量bFGF组、bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中Notch1、Jagged1的表达明显下降；与低剂量bFGF组相比，高剂量bFGF组创面组织中Notch1、Jagged1的表达明显下降；与高剂量bFGF组相比，bFGF+丙戊酸组大鼠创面组织中Notch1、Jagged1的表达明显升高，差异均有显著性意义(均P < 0.05)，见图11。
2.13 bFGF对大鼠创面修复的影响机制当大鼠的皮肤出现创面后，Notch1/Jagged1信号被激活，Notch1、Jagged1的表达随之升高，创面组织处的氧化与炎性应激加剧，丙

二醛水平升高，超氧化物歧化酶水平降低，创面组织中的巨噬细胞以M1型为主，炎症性递质肿瘤坏死因子α的合成与释放升高，抑炎性递质白细胞介素10的释放下降，大鼠创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达水平较低，创面愈合较慢；当以bFGF对大鼠创面进行干预后，能明显抑制Notch1/Jagged1信号的激活，Notch1、Jagged1的表达随之下降；创面组织处的氧化与炎性应激被抑制，大鼠创面中的巨噬细胞从M1型向M2型发生转换，增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达水平升高，促进创面组织处的血管再生和肉芽再生，促进创面愈合，以Notch1/Jagged1信号激活剂丙戊酸进行功能挽救实验，结果显示，丙戊酸能部分逆转bFGF对创面愈合的促进作用，见图12。

参考文献

[1] AFSHAR A, KHORADMEHR A, NOWZARI F, et al. Tissue Extract from Brittle Star Undergoing Arm Regeneration Promotes Wound Healing in Rat. Mar Drugs. 2023;21(7):381.
[2] OTAKE H, MANO Y, DEGUCHI S, et al. Effect of Ointment Base on the Skin Wound-Healing Deficits in Streptozotocin-Induced Diabetic Rat. Biol Pharm Bull. 2023;46(5):707-712.
[3] LI D, ZHANG C, GAO Z, et al. Curcumin-Loaded Macrophage-Derived Exosomes Effectively Improve Wound Healing. Mol Pharm. 2023;20(9): 4453-4467.
[4] ALI S, ISHTEYAQUE S, KHAN F, et al. Accelerative Wound-Healing Effect of Aqueous Anthocephalus Cadamba Leaf Extract in a Diabetic Rat Model. Int J Low Extrem Wounds. 2023;22(2):409-417.
[5] 李凤菊,朱玉霞,侯堆鹏,等.德莫林皮肤创面无机诱导活性敷料联合重组牛碱性成纤维细胞生长因子治疗放射性皮肤损伤的临床效果分析[J].中国医药,2023,18(10):1537-1541.
[6] MOUNIR R, ALSHAREEF WA, EL GEBALY EA, et al. Unlocking the Power of Onion Peel Extracts: Antimicrobial and Anti-Inflammatory Effects Improve Wound Healing through Repressing Notch-1/NLRP3/Caspase-1 Signaling. Pharmaceuticals (Basel). 2023;16(10):1379.
[7] DU P, DIAO L, LU Y, et al. Heparin-based sericin hydrogel-encapsulated basic fibroblast growth factor for in vitro and in vivo skin repair. Heliyon. 2023;9(3):e13554.
[8] 李锐,邹双,高征征,等.碱性成纤维细胞生长因子团聚体对糖尿病大鼠外周神经病变的治疗作用[J].中国药理学与毒理学杂志, 2017,31(4):295-302.
[9] 李官虎,郎庆旭,刘纯岩,等.丙戊酸联合X射线照射对乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖的抑制作用及其机制[J].吉林大学学报(医学版),2022,48(3):622-629.
[10] VOLKOVA MV, BOYARINTSEV VV, TROFIMENKO AV, et al. Local injection of bone-marrow derived mesenchymal stromal cells alters a molecular expression profile of a contact frostbite injury wound and improves healing in a rat model. Burns. 2023;49(2):432-443.
[11] ZHAO Q, XU J, HAN X, et al. Growth differentiation factor 10 induces angiogenesis to promote wound healing in rats with diabetic foot ulcers by activating TGF-β1/Smad3 signaling pathway. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;13:1013018.
[12] KHAN A, ANDLEEB A, AZAM M, et al. Aloe vera and ofloxacin incorporated chitosan hydrogels show antibacterial activity, stimulate angiogenesis and accelerate wound healing in full thickness rat model. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2023;111(2):331-342.
[13] LUO L, AN Y, GENG K, et al. High glucose-induced endothelial STING activation inhibits diabetic wound healing through impairment of angiogenesis. Biochem Biophys Res Commun. 2023;668:82-89.
[14] EL-AASR M, NOHARA T, IKEDA T, et al. LC-MS/MS metabolomics profiling of Glechoma hederacea L. methanolic extract; in vitro antimicrobial and in vivo with in silico wound healing studies on Staphylococcus aureus infected rat skin wound. Nat Prod Res. 2023; 37(10):1730-1734.
[15] TINGTING S, XINYUE F, TIANTIAN Y, et al. Comparison of the effects of negative pressure wound therapy and negative pressure wound therapy with instillation on wound healing in a porcine model. Front Surg. 2023;10:1080838.
[16] XU TY, QING SL, ZHAO JX, et al. Metrnl deficiency retards skin wound healing in mice by inhibiting AKT/eNOS signaling and angiogenesis. Acta Pharmacol Sin. 2023;44(9):1790-1800.
[17] SULIMAN MAASHI M, FELEMBAN SG, ALMASMOUM HA, et al. Nicaraven-loaded electrospun wound dressings promote diabetic wound healing via proangiogenic and immunomodulatory functions: a preclinical investigation. Drug Deliv Transl Res. 2023;13(1):222-236.
[18] ZHOU J, XIA K, LI Y, et al. Zwitterionic nanocapsule-based wound dressing with the function of gradient release of multi-drugs for efficient wound healing. J Mater Chem B. 2023;11(30):7197-7208.
[19] 徐捷,金利泰,王涛,等.紫草素通过上调C-X-C基序趋化因子受体4促进细胞自噬加快糖尿病创面愈合的机制研究[J].中华糖尿病杂志,2024,16(1):84-91.
[20] 田淑芳,顾帅鹏,赵炎,等.高压电烧伤致大面积头皮缺损、颅骨外露创面修复1例[J].中华整形外科杂志,2023,39(5):576-579.
[21] 韦积华,罗富强,谢康麒,等.舒洛地特对糖尿病足溃疡大鼠HIF-1α/GPER/VEGF通路及创面愈合的影响[J].中国老年学杂志,2023, 43(5):1151-1155.
[22] 殷东京,沈国良.自体富血小板凝胶结合封闭负压引流对深Ⅱ度烧伤患者创面愈合进程及EGF、bFGF水平的影响[J].中国现代医学杂志,2023,33(8):87-92.
[23] 刘亚坤,李刚,颜娟,等.紫檀芪对糖尿病性皮肤溃疡模型大鼠创面愈合的影响及机制[J].中国药房,2023,34(16):1967-1971.
[24] 高喜翔,高明杰,谷涌泉,等.诱导多能干细胞分化的平滑肌细胞促进糖尿病鼠创面愈合的研究[J].中国实验动物学报,2023,31(7): 880-887.
[25] ZARE R, ABDOLSAMADI H, SOLEIMANI ASL S, et al. The bFGF Can Improve Angiogenesis in Oral Mucosa and Accelerate Wound Healing. Rep Biochem Mol Biol. 2023;11(4):547-552.
[26] WANG B, CHEN J, ZHANG C, et al. Biomimetic nanoparticles of platelet membranes carrying bFGF and VEGFA genes promote deep burn wound healing. Int Immunopharmacol. 2023;125(Pt A):111164.
[27] 李晓辉,黄象艳.自体富血小板血浆在慢性难愈合创面治疗中的应用进展[J].山东医药,2023,63(4):107-110.
[28] 郝治,龚海峰,刘丽梅,等.中药油剂愈溃油对大鼠糖尿病皮肤溃疡模型创面愈合及Wnt、notch通路的影响[J].四川中医,2022, 40(8):51-56.
[29] 王义,郑旸,董孟杰,等.人脂肪干细胞通过Notch信号通路促进皮肤创伤愈合的初步研究[J].口腔生物医学,2022,13(1):9-14.
[30] 宋承骏,应乐园,马柏强.姜黄素对大鼠皮肤创面愈合及血管新生的影响和作用机制[J].中国医师杂志,2023,25(2):226-231.

引言

作为人体最大的器官，皮肤结构的完整性直接影响屏障功能的发挥，一旦皮肤出现严重损伤后，极易影响患者的生活质量[1]。随着人口结构老龄化的加剧以及糖尿病、病毒侵袭等多种因素的干扰，皮肤创面的修复已成为再生科学研究的重点与难点之一。研究显示，由氧化应激与炎症性应激引发的细胞凋亡限制了皮肤创面组织中血管内皮生长因子、血小板-内皮细胞黏附分子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1，CD31)和增殖细胞核抗原的表达，严重影响了肉芽组织中的细胞再生与血管新生，阻碍了创面修复的进程[2]。作为机体屏障的重要成员之一，巨噬细胞的表型转换在创面修复过程中发挥重要作用。研究显示，皮肤损伤后，以分泌和释放肿瘤坏死因子α和诱导型一氧化氮合酶等促炎症性递质为主的M1样促炎型巨噬细胞与以分泌和释放白细胞介素10和CD206等抑炎症性递质为主的M2样抑炎型巨噬细胞之间的动态平衡被打破，M1样促炎型巨噬细胞不断增多，创面组织中炎症性应激加剧[3]。
碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)是一种有丝分裂因子，具有明显的促细胞生成效应，直接参与细胞的增殖、分化和组织的修复生理过程，可促进活性细胞的聚集、表皮细胞的增殖以及相关生长因子的表达与释放[4]。李凤菊等[5]研究显示在放射性皮肤损伤患者中，以bFGF喷涂创面后，能明显降低患者血清中丙二醛水平，提高超氧化物歧化酶水平，抑制氧化应激，促进皮肤损伤修复。
Notch1/Jagged1信号参与调控细胞的增殖、分化、衰老与凋亡等各种生物学行为，在组织的损伤与修复、器官的分化与发育中发挥重要作用。MOUNIR等[6]在糖尿病足溃疡创面小鼠模型中抑制Notch1/Jagged1信号的传导，下调Notch1、Jagged的表达能明显减少创面组织中的细胞凋亡，增加创面组织中血管内皮生长因子的表达，促进创面组织中的血管新生与肉芽再生。该研究通过构建大鼠全层皮肤缺损开放性创面模型，以Notch1/Jagged1信号为研究切入点，以Notch1/Jagged1信号激动剂丙戊酸进行功能挽救实验，探讨bFGF对创面愈合的作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计按随机对照原则进行体外细胞实验与体内动物实验，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验。
1.2 时间及地点实验于2023年2-6月在郑州大学基础医学院完成。
1.3 材料
1.3.1 实验细胞人脐静脉内皮细胞购自上海复旦细胞库。
1.3.2 实验动物 SPF级雄性SD大鼠60只，七八周龄，体质量220-250 g，购自郑州市惠济区华兴实验动物养殖场，生产许可证号：SCXK(豫)2019-0002。在郑州大学基础医学院动物房SPF级基础动物房[使用许可证号：SYXK(豫)2023-0004]中适应性喂养1周后用于实验，设定温度(25±2) ℃，湿度(45±5)%，12 h/12 h交替光暗周期的饲养条件。
实验方案经安阳市人民医院动物实验伦理委员会批准，审批号为20230106-3537ECBF。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。实验动物在麻醉下进行所有的手术，并最大限度地减少其疼痛、痛苦和死亡。
1.3.3 实验试剂和器材 bFGF、丙戊酸(美国Sigma公司)；二甲苯、多聚甲醛(北京索莱宝生物科技有限公司)；兔抗大鼠增殖细胞核抗原、CD31、血管内皮生长因子、GAPDH抗体和Notch1、Jagged1单克隆抗体(上海碧云天生物科技有限公司)；苏木精-伊红染色试剂盒(武汉博士德生生物公司)；免疫组化、蛋白质免疫印迹(Western blot)试剂盒(南京森贝伽生物科技有限公司)；5-乙炔基-2’脱氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine，EdU)细胞增殖试剂盒、酶联吸附试剂盒(南京建成生物技术有限公司)；免疫荧光、Masson试剂盒(上海古朵生物科技有限公司)。切片机(上海巴玖实业有限公司)；CX41-32RFL光学显微镜(日本Olympus公司)；低温冷冻冰箱(青岛海尔股份有限公司)；Universal Hood Ⅱ凝胶成像处理系统(美国Bio-rad公司)；电泳仪(北京六一仪器厂)。
1.4 细胞实验
1.4.1 细胞分组处理[7] 将人脐静脉内皮细胞分组处理如下：低剂量bFGF组、高剂量bFGF组以及bFGF+丙戊酸组，其中低剂量bFGF组、高剂量bFGF组细胞培养基中分别添加100，200 μg/L bFGF[8]，丙戊酸组细胞培养基中添加200 μg/L bFGF和20 mmol/L丙戊酸[9]，另设立正常对照组，细胞正常培养，不进行干预。
1.4.2 EdU实验将对数生长期的人脐静脉内皮细胞以3×105个/孔的密度接种于36孔板，按细胞分组处理，在37 ℃、体积分数5% CO2条件下培养24 h，每孔加入100 μLEdU染色液，室温下避光孵育1 h，苏木精复染，避光孵育2 h，荧光显微镜下观察。
1.4.3 划痕实验[10] 将对数生长期的人脐静脉内皮细胞以3×105个/孔的密度接种于24孔板，按细胞分组处理，在37 ℃、体积分数5% CO2条件下培养24 h，在孔中央处以200 μL枪头做2条垂直线(0 h)，继续培养，24 h后观察拍照。细胞迁移率=[(0 h划痕宽度-24 h划痕宽度)/ 0 h划痕宽度]×100%。
1.4.4 小管形成实验[11] 在96孔培养板上平铺一层新鲜Matrigel溶胶，迅速转移至37 ℃无菌培养箱，待Matrigel溶胶凝固后，将人脐静脉内皮细胞以每孔100 μL(细胞浓度为1×107 L-1)接种于96孔板中，按细胞分组处理，在37 ℃、体积分数5% CO2条件下培养48 h，倒置光学显微镜下观察人脐静脉内皮细胞的血管生成情况并拍照记录。
1.5 动物实验
1.5.1 大鼠全层皮肤缺损创面模型的制备与动物分组将SD大鼠按照随机数字表法分为模型组、低剂量bFGF组、高剂量bFGF组以及bFGF+丙戊酸组，每组15只。各组大鼠腹腔注射50 mg/kg戊巴比妥钠麻醉后，背部剃毛，碘伏消毒，用带有印泥的直径为1.5 cm的圆筒在消毒位置做出标记，手术剪刀剪除标记处皮肤，形成机械损伤创面，制备1.5 cm×1.5 cm的全层皮肤缺损创面，术后以无菌纱布压迫伤口进行止血。模型组不进行药物干预，低剂量bFGF组皮下注射100 μg/L bFGF(100 μL)，高剂量bFGF组大鼠皮下注射200 μg/L bFGF(100 μL)，bFGF+丙戊酸组皮下注射200 μg/L bFGF的同时腹腔注射10 mg/kg丙戊酸，各组大鼠每天注射1次，以医用纱布覆盖，弹力绷带围绕固定，所有大鼠单笼饲养，喂以标准饲料。
在给药7，14 d时，拍照记录大鼠创面的愈合情况，留取腹静脉血3 mL，麻醉后处死大鼠，收集大鼠创面组织进行后续实验。
1.5.2 各组大鼠创面的愈合状况给药第7，14天拍摄各组大鼠的创面图像，Image J 图像处理软件进行统计分析，根据公式计算创面愈合率=[(原始创面面积-未愈合的创面面积)/原始创面面积] ×100%[12]。
1.5.3 各组大鼠创面组织的病理改变给药第14天时取各组大鼠的创面组织，中性甲醛固定，无菌纯净水充分清洗，脱水后置于二甲苯中30 min，石蜡包埋，切片(切片厚度3-5 μm)，进行苏木精-伊红染色，光镜观察。
1.5.4 各组大鼠创面组织中胶原纤维的变化石蜡切片按照Masson试剂盒要求依次进行染色、脱水、透明、封固，光镜观察，Image J软件统计分析胶原纤维含量的变化[13]。
1.5.5 各组大鼠创面组织中的细胞凋亡率给药第14天时取各组大鼠的创面组织，常规固定，脱水，漂洗，TUNEL染色，Image J图像软件测定TUNEL阳性细胞的比例[14]。
1.5.6 各组大鼠血清中超氧化物歧化酶、丙二醛、肿瘤坏死因子α和白细胞介素10水平[11] 取大鼠血清，按ELISA试剂盒要求进行实验操作，酶标仪检测450 nm波长处吸光度值，通过标准曲线测定大鼠血清中超氧化物歧化酶、丙二醛、肿瘤坏死因子α和白细胞介素10水平[15]。
1.5.7 免疫荧光检测各组大鼠创面组织中巨噬细胞的极化情况给药第14天时取各组大鼠创面组织，多聚甲醛固定，牛血清白蛋白封闭，加入一抗(诱导型一氧化氮合酶、CD206、F4/80抗体，稀释比例均为1∶200)，在4 ℃下避光孵育过夜，充分清洗后，加入抗荧光二抗，防淬灭剂封固，荧光显微镜下观察[16]。
1.5.8 免疫组化检测各组大鼠创面组织中增殖细胞核抗原、CD31、血管内皮生长因子的表达给药第14天时取各组大鼠创面组织，常规固定，石蜡包埋，脱蜡，抗原修复，山羊血清封闭，加入一抗(增殖细胞核抗原、CD31、血管内皮生长因子抗体，稀释比例均为1∶200)，4 ℃孵育过夜，加入二抗(稀释比例为1∶1 000)，显色，苏木精复染，显微镜下观察。当出现棕黄色颗粒视为目标蛋白表达[17]。
1.5.9 各组大鼠创面组织中Notch1、Jagged1的表达给药第14天时取各组大鼠的创面组织，RIPA法提取创面组织中的总蛋白，BCA法测定蛋白的浓度，电泳分离蛋白后，转至PVDF膜，封闭，加入适量一抗稀释液(Notch1、Jagged1一抗，稀释比例均为1∶200)，4 ℃下置于摇床中过夜，次日加入二抗(稀释比例为1∶1 000)，显影，以GAPDH为参照统计分析目标蛋白的相对表达量[18]。
1.6 主要观察指标 ①各组人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和血管生成能力；②各组全层皮肤缺损模型大鼠创面的愈合情况。
1.7 统计学分析实验所得数据采用SPSS 16.0软件进行统计分析，采用Graphpad 8.0进行作图，数据以x±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两组间比较采用t检验，P < 0.05为差异有显著性意义。文章统计学方法已经通过安阳市人民医院生物统计学专家审核。

讨论

皮肤是机体的主要防御屏障，主要在日常生活中保护机体内部组织和器官免于化学、物理以及射线辐射冲击。因此，当出现全层皮肤缺损开放性创面，并且创面长时间难以通过自我修复过程达到解剖和功能正常时[19]，血管新生受阻，皮肤出现局部供血不足，进而引起皮肤组织中免疫失衡、细胞衰老与凋亡、生长活性因子的分泌下降等病理状态，以至于全身性的病变如静脉瘀滞、神经血管病变、动静脉机械性溃疡等[20]。因此，深入揭示创面愈合的分子进展机制，寻找可靠的干预靶点，在临床上具有重大意义。
在创伤条件下，皮肤局部出现的炎症与氧化应激、细胞凋亡与血管再生障碍等生物学机制，而各病理阶段无明显的时间节点[21]，多为重叠发生，致使皮肤创面修复过程中呈现出多样性和复杂性的特点，而一些生长因子如bFGF能够在创面修复过程中发挥促进皮肤愈合的作用[22]。bFGF定位于4q27，是一种具有高度种属特异性的碱性多肽[23]，通过分泌的形式渗至胞外发挥作用，而外源性bFGF可直接异位胞内与相关基因相结合发挥作用。研究表明bFGF对内皮细胞增殖、血管新生具有明显的促进效应[24]。ZARE等[25]研究显示在大鼠唇黏膜缺失模型中，皮下注射bFGF 14 d后，能明显升高动物唇黏膜组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达，促进缺损区域肉芽组织的形成，加快黏膜修复进程。WANG等[26]研究显示在深度烧伤大鼠模型中，以重组bFGF进行涂抹和皮下注射后，能明显降低创面组织中促炎性递质肿瘤坏死因子α的表达，升高抑炎性递质白细胞介素10的表达，抑制炎症性应激的进展，促进创面愈合。该研究体外细胞实验结果显示，bFGF能明显促进人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移以及血管新生。在构建大鼠全层皮肤缺损开放性创面模型后，以低、高剂量bFGF进行干预，结果显示，bFGF能明显提高创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达，促进创面组织中的肉芽再生与血管新生，促进创面组织中巨噬细胞向M2型转换，抑制创面组织中的炎症应激和氧化应激，提高创面组织中纤维含量，促进创面组织的愈合与修复。
机体创面的正常愈合对于维系皮肤的免疫屏障功能至关重要，研究显示皮肤创面愈合是一个十分复杂的受多种信号高度调控的生理过程[27]，Notch1/Jagged1信号是一条与组织损伤关系密切的通路。研究显示当皮肤出现损伤后，Notch1/Jagged1信号被激活，Notch1、Jagged1的表达升高[28]，创面组织中细胞增殖、血管新生以及肉芽再生明显受限[29]。宋承骏等[30]研究显示在慢性难愈性创面大鼠模型中，抑制Notch1、Jagged1表达后，能明显降低大鼠血清中丙二醛水平，升高超氧化物歧化酶水平，抑制氧化应激，促进创面组织中的巨噬细胞向M2型转换，加快创面愈合。该研究结果显示，模型组大鼠创面组织中Notch1、Jagged1的表达明显升高，经bFGF干预后，Notch1/Jagged1信号激活受限，Notch1、Jagged1的表达随之下降，以Notch1/Jagged1信号激活剂丙戊酸进行功能挽救实验，结果显示，丙戊酸能部分逆转bFGF对创面愈合的促进作用，推断bFGF可能通过调控Notch1/Jagged1信号发挥促进创面愈合的作用。
综上所述，bFGF能明显促进大鼠创面组织中巨噬细胞向M2型转换，抑制创面组织中的氧化与炎症应激，上调创面组织中增殖细胞核抗原、CD31和血管内皮生长因子的表达，下调创面组织中的细胞凋亡率，促进创面的愈合与肉芽再生，这可能与调控Notch1/Jagged1信号有关。但是bFGF是否还通过其他信号影响创面组织的愈合，以及对创面组织影响的分子作用网络，仍需更为深入的研究。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

外源性碱性成纤维细胞生长因子促进大鼠创面愈合的机制

Mechanism by which exogenous basic fibroblast growth factor promotes wound healing in rats

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 10

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	胡涛涛, 刘兵, 陈诚, 殷宗银, 阚道洪, 倪杰, 叶凌霄, 郑祥兵, 严敏, 邹勇. 过表达神经调节蛋白1的人羊膜间充质干细胞促进小鼠皮肤创面愈合[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(7): 1343-1349.
[2]	董美林, 都海宇, 刘源. 负载槲皮素的羧甲基壳聚糖水凝胶促进糖尿病大鼠创面愈合[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(4): 692-699.
[3]	闫锐, 王一宇, 刘雪, 姜佑荣, 程焕芝, 马哲. 负载外泌体的水凝胶在神经损伤再生与创面修复中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(34): 7439-7446.
[4]	左超琪, 张志强, 曹楠, 郭璇, 谢凯, 王海霞, 张广亮. 浓缩生长因子在慢性创面治疗中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(32): 6971-6978.
[5]	李美运, 刘森, 陈开元, 施灵, 宋美陈, 曹家洪, 武艳, 于晶. MXene纳米颗粒Ti3C2TX与光热效应促进糖尿病小鼠创面愈合[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(28): 6052-6060.
[6]	曹大勇, 郑军杰, 王磊, 杨阳, 郭海娜, 邢培朋, 夏成德, 狄海萍. 自体刃厚头皮回植修复中厚供皮区创面的安全有效性[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(18): 3804-3810.
[7]	何蕊, 李重一, 王瑞瑶, 曾丹, 范代娣. MXene基水凝胶在创面修复领域的应用[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(16): 3486-3493.
[8]	龙晨艳, 程飚, 田举. 富血小板血浆促进创面愈合的细胞和分子机制[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(13): 2793-2801.
[9]	张娅, 牟秋菊, 王自林, 刘宏杰, 祝丽丽. 负载富血小板血浆的水凝胶促进糖尿病大鼠创面愈合[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(5): 690-696.
[10]	邢皓, 孟庆峰, 常正奇. 负压引流辅助治疗骨与软组织感染的机制[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(4): 621-626.
[11]	刘春丽, 闫雨娟, 莫礼文, 吴志杰, 张黎. 葛根素通过Notch1信号通路抑制Raw264.7细胞向破骨细胞的分化[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(35): 5636-5641.
[12]	唐路路, 潘晓佳, 赖英桃, 王力. 铁死亡对压疮的调控机制：生物信息学分析及实验结果验证[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(35): 5656-5661.
[13]	李慧军, 李垂坤, 魏翠兰, 张业廷. Notch1介导有氧运动促进阿尔茨海默病小鼠海马神经细胞的增殖[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(31): 4951-4957.
[14]	刘璐, 刘淑丹, 刘晓丹, 杨丽, 凌晨, 海小明, 马会明, 陈冬梅. 氧化苦参碱水凝胶通过激活角化细胞Nrf2/HO-1通路促进创面愈合[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(29): 4620-4627.
[15]	杨力源, 张业廷, 李垂坤, 魏翠兰. 有氧运动训练影响阿尔茨海默症小鼠海马Notch1、Caspase-3的表达[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(26): 4113-4120.