研究背景
长时间的紫外线照射会导致光老化现象,其特征表现为胶原蛋白降解、氧化应激以及皮肤屏障功能的受损。可注射型水凝胶为皮肤修复提供了一种微创策略,但传统材料往往依赖于化学交联剂,这引发了关于生物安全性和长期生物相容性的担忧。在此研究中,我们开发了一种物理交联的琼脂糖-透明质酸(Aga-HA)复合水凝胶,其原料源自海洋来源的Gelidium琼脂糖,并通过优化添加了0.5%的透明质酸。由此制成的Aga-0.5% HA水凝胶展现出剪切变稀特性、增强的注射性、较低的溶胀性以及在不进行化学改性的情况下提高的耐酸性。光谱学和热分析显示,HA的加入通过氢键作用破坏了琼脂糖双螺旋链的排列结构,形成了一种柔韧且多孔的网络结构。在体外实验中,该水凝胶促进了人类真皮成纤维细胞的增殖,并展现出优异的细胞相容性。在体内实验中,它表现出无致热性和无溶血作用特性,能够增强组织水分含量,并加速斑马鱼和小鼠光老化模型中的组织再生过程。重要的是,Aga-0.5%HA能恢复皮肤密度、促进胶原蛋白沉积、减轻炎症并缓解氧化应激。这种生物相容性、不含化学交联剂的凝胶剂是一种安全且有效的可注射平台,适用于治疗光老化皮肤并促进软组织的再生。
作用机制
HA 的引入会通过氢键作用破坏琼脂糖的双螺旋排列结构,从而形成一种具有柔韧性和多孔网络的结构。这种结构对于其在组织修复和再生过程中的功能至关重要。
皮肤治疗功效体外研究显示,Aga-HA水凝胶能够促进人类真皮成纤维细胞的增殖,表明其具备支持皮肤再生的潜力。针对斑马鱼和小鼠模型的光老化进行的体内实验表明,该水凝胶:
.恢复真皮密度:这对于维持皮肤结构和弹性至关重要。
.改善胶原蛋白沉积:胶原蛋白对皮肤强度和弹性至关重要。
.减少炎症和氧化应激:这些因素是导致皮肤老化和损伤的重要原因。
结论
琼脂糖-透明质酸水凝胶是一种安全且有效的可注射平台,适用于治疗光老化皮肤。其独特的性质和生物相容性使其成为未来皮肤科应用领域的有前景候选物,为皮肤修复和年轻化提供了一种微创策略。
原文标题:Physically Crosslinked Agarose–Hyaluronic Acid Hydrogel for Injectable Treatment of Photoaged Skin