g-C3N4改性纳米材料对小鼠伤口愈合机制的探究

引言皮肤是人体最大的器官，也是人体抵抗外界侵扰的第一道防线，在人体与外界环境间形成一道有效的屏障，抵御病原体的侵扰，实现内环境的稳定，避免水分、电解质以及体液散失REF_Ref28402\r\h[1]。皮肤的构造十分繁杂，主要包含三层结构REF_Ref24655\r\h[2]。表皮处在皮肤的最外面那层，主要是角质细胞所组成，这些细胞处于不一样的分化阶段。表皮可阻止体内的水分和电解质往外流失，阻挡细菌的侵入，使人体不被外界伤害影响，构成真皮层的关键物质之一是ECM支架，含有胶原蛋白、弹性蛋白、透明质酸及蛋白多糖等结构成分，赋予肌肤弹性与支撑性能。真皮层内神经纤维网络广泛分布，使皮肤触觉感应功能得以赋予；并释放出神经肽素，对皮肤免疫与炎症反应实施调节干预行动。真皮层往下是皮下组织，该层是由较为松散的结缔与脂肪组织相互结合而成，该组织与体温调节及机械性能控制紧密相连，对外界引起的刺激与震动有显著的缓解效果。得益于这些组织结构的复杂性和多样性，皮肤在保护机体免受外界伤害和维持内部平衡上起着核心作用，处于关键作用REF_Ref24743\r\h[3,REF_Ref24749\r\h4]。但鉴于皮肤长期处于人体表层，易受外界各种物理、化学、生物等各类因素的伤害，进而造成皮肤组织的完整性被破坏，皮肤创伤也许是轻微的擦破、划破，也会是严重的撕裂伤、烧伤或者烫伤等现象，主要症状囊括了疼痛、出血、红肿、渗出等现象，不同种类创伤的症状或许存在差异，轻微程度的皮肤创伤一般可自行痊愈，但若是出现较严重的创伤，得赶紧进行清创、止血、缝合等操作，以杜绝感染及其他并发症产生。伤口愈合包括止血期，炎症期，增殖期与重塑期，是一个复杂且呈现动态的生理过程REF_Ref24923\r\h[5]。伤口愈合的第一阶段叫止血期，靠自身的凝固，伤口最终会慢慢闭合，鉴于血小板激活了，损伤部位大量物质迅速释放，引发了凝血级联反应激活。大多时候在凝血阶段结束以前，属于炎症期刚刚发生阶段，现象体现为损伤发生后组织出现肿胀，而肿胀液能推动修复细胞向伤口部位去移动，进而加快伤口的愈合。在增殖阶段，逐步形成血管与肉芽组织，上皮细胞化和胶原蛋白沉积也在进行中，由于伤口缺氧，新生血管开始形成。在这一时期，将释放大量细胞因子及趋化因子，促使成纤维细胞、淋巴细胞、内皮细胞与肌成纤维细胞前往伤口处聚集。在此过程中，先前形成的软质胶原结构被有序的I型胶原所取代，在这个进程里，组织的抗张力显著增强，抗拉强度历经3个月逐渐增长到50％，一年过后达到80％的样子REF_Ref14388\r\h[6-REF_Ref14405\r\h8]。伤口修复的连续过程，涵盖吞噬、趋化、胶原蛋白降解及重构等阶段。纤维母细胞、角质细胞等细胞需协作，以推动其增殖与迁移，构建肉芽组织，最终完成了皮肤上皮层原始形态的重建任务。在伤口愈合过程中，多种因素都可能干扰其修复，包括细菌感染及过度炎症等。一旦伤口部位遭受细菌感染，将严重延缓愈合进程；在极端情况下，重度细菌感染可威胁个体生命安全。传统伤口敷料便于操作，缘于低成本以及制造便捷而被大量运用，但在伤口愈合期间，像常见的纱布、绷带、膏药和棉绒这类简单又便宜的传统伤口敷料存在吸湿性不足的问题，因其过于干燥，造成伤口无法及时愈合，反复黏贴造成的创面损伤问题。伴随定制医疗及多样化应用需求的持续扩大，患者对临床敷料的需求逐步提高。新型伤口敷料能够对伤口实施覆盖及防护措施，与一般敷料进行对照分析，其吸湿、透气、抗菌效果更胜一筹，其提升伤口愈合效率的效果十分明显。新型伤口敷料，如水凝胶、纤维敷料及薄膜敷料等，弥补了传统敷料的不足，也展现出不错的柔韧度和贴合度，对促进伤口愈合、提升患者舒适度意义重大REF_Ref16893\r\h[9,REF_Ref28464\r\h10]。在伤口的愈合阶段，环境里的细菌容易钻进伤口，引起创面感染，细菌作为数量最为庞大的生物体，在抗生素出现之前，始终是威胁人类生命健康的一大隐患，由于抗生素被过度使用，细菌耐药性正逐步成为全球公共卫生领域新的威胁。鉴于抗生素的滥用以及细菌耐药状况在全球的扩散，求索一种持久，高效且不引起细菌产生耐药性的抗菌药物寻找十分急迫，抗菌纳米材料作为新型的抗菌药物，凭借其优越的耐热性、稳定的化学性质、广泛的抗菌谱和良好的生物相容性而崭露头角，能够有效应对耐药菌出现以及创面不易愈合的问题，成为伤口敷料最具竞争力的候补材料REF_Ref30088\r\h[11,REF_Ref30095\r\h12]。其中，安全无毒、环境友好的碳基纳米材料成为抗菌领域的首选。非金属的石墨相氮化碳（g-C3N4），作为一类新颖的二维层状半导体光催化剂，展现出独特的电子特性与出色的物化性能，其可通过几种简便的高氮源（包括尿素、氰胺、硫脲等）经热缩合制备获得REF_Ref25373\r\h[13]。由于其稳定性高，制备简单，绿色环保，价格低廉且具有广谱抗菌性，已被广泛应用于二氧化碳分解、水分解、光催化、伤口敷料等领域REF_Ref25429\r\h[14,REF_Ref25439\r\h15]。其本身具有较高的光催化性和广谱抗性，同时又可以利用g-C3N4超薄的二维结构，与多种抗菌物质如KGM-PVA（聚乙烯醇-葡甘露聚糖）结合，以此合成的抗菌药物与普通的g-C3N4相比，有着更加优良的协同抑菌效果和促进伤口愈合的能力。同时，作为外源性单光催化剂，g-C3N4展现出实际无毒特性，针对SPF级KM小鼠的急性经口毒性测试显示其LD50值超过5000mg/kg·BW，从而证实其具备优良的生物相容性REF_Ref25550\r\h[16]。在抗菌治疗领域，展现出广泛的研究潜力与巨大的应用前景REF_Ref28497\r\h[17,REF_Ref16617\r\h18]。因此，本研究拟利用g-C3N4负载于聚乙烯醇-葡甘露聚糖（PVA-KGM）水凝胶得到纳米材料水凝胶用于小鼠伤口感染模型的愈合研究，探究促进伤口愈合机制。1材料与方法1.1实验材料1.1.1材料来源课题组前期制备的水凝胶材料g-C3N4@KGM-PVA，KM小鼠32只（雄性，体重22-24克，购自四川省成都达硕实验动物中心），实验室筛选的金黄色葡萄球菌菌株（S.aureus），实验中各组小鼠伤口皮肤组织（使用10%中性甲醛固定）。1.1.2仪器设备表1仪器设备Table1.Instrumentation仪器名称InstrumentName型号modelnumber高压蒸汽灭菌锅G154TW电子精密天平TP-2102荧光定量PCR分析仪BIO-RadCFX96Nanodrop核酸检测仪Nano-400高速冷冻离心机5427R1.1.3实验试剂表2实验试剂Table2.Experimentalreagents实验阶段experimentalphase实验试剂Experimentalreagents伤口造模75%乙醇；乙醚伤口组织学分析（H&E染色法）无水乙醇；70%乙醇；80%乙醇；90%乙醇；二甲苯；苏木素染色液；分化液；伊红染色液；中性树胶qRT-PCR评估水凝胶材料对伤口炎症mRNA表达TRNzolUniversal总RNA提取试剂（北京天根）；氯仿；异丙醇；RNase-FreeddH2O；75%乙醇（使用RNase-FreeddH2O配制）；FastKingcDNA第一链合成试剂盒（北京天根）；SuperReal荧光定量预混试剂增强版(SYBRGreen)（北京天根）1.2实验设计与方法1.2.1负载g-C3N4水凝胶的伤口愈合实验采用对照组和实验组的设计，通过对比水凝胶处理组与对照组的伤口愈合情况，来评估这些水凝胶对伤口愈合的促进作用。实验分为三组：CK组（对照组）、S.aureus组（感染组）和g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组。每组8只KM小鼠，通过模拟感染性伤口（伤口造模），每组形成形成全层切除伤口；g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组应用g-C3N4@KGM-PVA水凝胶，并使用非治疗性创可贴固定；CK组（对照组）、S.aureus组（感染金黄色葡萄球菌组）未经任何处理。在实验的第0、3、7、14天对小鼠伤口进行拍照，观察并记录伤口愈合过程。使用ImageJ和origin2022软件对伤口面积进行量化分析，计算愈合率REF_Ref24032\r\h[19-REF_Ref24048\r\h21]。1.2.2小鼠体重变化与疼痛程度的相关性评价疼痛是生物体对损伤的一种复杂生理和心理反应，它不仅影响个体的生活质量，还可能对伤口愈合过程产生负面影响，体重是反映动物健康和疼痛状态的一个重要指标REF_Ref24361\r\h[22,REF_Ref24368\r\h23]。对伤口愈合过程中小鼠体重进行量化，研究小鼠在伤口愈合过程中的疼痛程度，并探索材料对小鼠伤口疼痛的影响，以评估疼痛程度与体重变化之间的关系，并进一步探究负载g-C3N4@KGM-PVA水凝胶对疼痛的潜在效果，以及对伤口愈合的效果差别。将CK组（对照组）、S.aureus组（感染组）和g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的小鼠分别放置在天平上，等待稳定后读取数据。在实验的第0，3，7，10，14天记录小鼠的体重。1.2.3伤口组织学分析（H&E染色法）评价水凝胶对伤口的愈合作用苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-Eosinstaining)，简称为H＆E染色法。其作用机制是利用苏木精染液和伊红染液对组织进行染色。苏木精被归为碱性染料，能够跟细胞核内的碱性物质结合到一起，特别是核酸，形成复合物，形成呈紫蓝色的沉淀，进而把细胞核染成深色状态，伊红是一种酸性染料，可以跟细胞质以及别的酸性物质（像蛋白质）结合起来，形成偏粉红色的沉淀，把细胞质跟其他细胞内结构染成红色。采用这种染色措施，可让组织样本中的细胞结构与组成清楚呈现REF_Ref24845\r\h[24]。取用各组小鼠伤口处的皮肤组织，用10%中性甲醛进行固定处理，采用H&E染色方式，查看CK组（对照组）、S.aureus组（感染组）和g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组小鼠伤口处的炎症表现、上皮化形成以及血管和毛囊的生成情况REF_Ref24881\r\h[25]。采用对比不同组别的H&E染色结果，评定水凝胶材料对伤口愈合期间炎症控制、上皮化、血管生成和毛囊再生的促进效能。1.2.4qRT-PCR评估水凝胶材料对伤口炎症mRNA表达的影响实时荧光定量PCR（QuantitativeReal-timePCR,qRT-PCR）是一种专门用于实时扩增并检测特定DNA或RNA序列的分子生物学技术。此技术运用荧光染料或探针，与扩增后的DNA或RNA分子结合后释放信号，以此实现目标序列的定量分析。此实验应用了SYBRGreen染料技术，其中，SYBRGreenI为一种高效敏感的DNA荧光染色剂。该染料能与PCR过程生成的双链DNA相互作用，用于PCR产物的检测REF_Ref25331\r\h[26]。TNF-α为关键的促炎细胞因子，其功能在于调控炎症过程，帮助清除伤口中的病原体和坏死组织，能够增强角质形成细胞和成纤维细胞的增殖和迁移。IL-10是一种抗炎细胞因子，功能包括抑制如TNF-α、IL-1β和IL-6等促炎细胞因子的产生，以调控炎症过程，并促进成纤维细胞合成胶原蛋白等细胞外基质成分，有助于组织的重塑和修复REF_Ref13218\r\h[27,REF_Ref13221\r\h28]。首先对有关炎症因子（TNF-α和IL-10）进行引物设计（表3），对CK组（对照组）、S.aureus组（感染组）和g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的伤口皮肤组织进行RNA提取，并鉴定RNA的纯度和完整度，接着反转录，最后进行q-PCR反应（表4），记录并观察不同组别TNF-α和IL-10的mRNA表达。通过对CK组（对照组）、S.aureus组（感染组）和g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组小鼠皮肤伤口组有关炎症因子（TNF-α和IL-10）的mRNA表达REF_Ref25380\r\h[29]，探究有关g-C3N4@KGM-PVA促进伤口愈合的内在机制。表3引物序列Table3PrimersequencesForward：(5'→3')Forward：(3'→5')IL-10TACCTGGTAGAAGTGATGCCCATCATGTATGCTTCTATGCTNF-αACAAGCCTGTAGCCCACGTCCAAAGTAGACCTGCCCβ-actinCCACAGCTGAGAGGGAAATCAAGGAAGGCTGGAAAAGAGC表4PCR扩增反应Table4PCRamplificationreactions阶段Stage循环Cycle温度Temperature时间Time内容Content荧光信号采集FluorescenceSignalAcquisition预变性1×95℃15min预变性否PCR反应40×95℃10sec变性否50℃~60℃20sec退火否72℃20-32sec*延伸是熔解曲线分析（Melting/DissociationCurveStage）1.3统计分析以SPSS20.0做单因素方差分析和t检验，两组间以LSD-t检验作分析，多组样本对比以单因素方差分析。柱状图是一种直观呈现数据的图表，用以呈现不同组别以及类别的数据，在本研究中，用Origin2022绘制柱形图，并且开展单因素方差分析以及t检验。为进一步分析不同组别相互间的差异是否有统计学意义，我们在柱状图上做了显著性分析工作，显著性分析的结果借助标记于柱子上方的符号（*）来表示。p<0.05：说明两组之间的差异有统计学意义。p<0.01：体现两组之间的差异有高度统计学上的意义，p<0.001：体现两组间的差异存在极高度统计学意义，当一个柱子上方标记着*，象征着该组与对照组的差异具有统计学上的意义（p<0.05）。2结果与分析2.1伤口的形态变化和测量伤口愈合率图1所展示内容为伤口照片及愈合率，可直观看到不同处理组伤口愈合进程中的形态变动，在伤口刚进入愈合的早期，把g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的伤口愈合效果与S.aureus组对比，表现出明显的好转，这说明这种水凝胶在推动伤口愈合方面有潜在的积极功效REF_Ref1527\r\h[30]。而图2中伤口愈合率是借助测量伤口面积随时间的减小来评估的，发现g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组前期的伤口愈合率显著高于S.aureus组，这种差异也许是，由于S.aureus组伤口在早期受到金黄色葡萄球菌的侵染，引起了炎症反应，而g-C3N4@KGM-PVA水凝胶展现出抗菌特质，可有效抑制金黄色葡萄球菌的滋生，由此减轻了炎症反应，加快了伤口实现愈合的进程REF_Ref1606\r\h[31]。金黄色葡萄球菌是较为常见的引起伤口感染的细菌，它会引起较为严重的炎症反应，拖慢伤口的愈合，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶展现抗菌作用也许是，通过直接把细菌杀死或抑制其生长达成的，临近实验的后期，S.aureus组的愈合效率同其他组比起来，差异不明显，这也许是鉴于小鼠自身的免疫系统在一段时间后，顺利清除了伤口处的金黄色葡萄球菌，让伤口得以接着愈合。图1.不同组别小鼠第0、3、7、14天伤口图片Fig.1Mousewoundimage(day0、3、7、14)图2.不同组小鼠第0、3、7、14天伤口愈合率（%），*P<0.05Fig.2Woundhealingrate(%)ondays0,3,7and14indifferentgroupsofmice,*P<0.052.2g-C3N4@KGM-PVA对小鼠伤口疼痛和愈合的潜在价值从图3的数据里看，看出CK组的小鼠体重增长速率明显比其他实验组高，而且这种差异存在统计学上的意义，该现象可能跟CK组在实验过程中未接受金黄色葡萄球菌（S.aureus）注射有关联，鉴于没有细菌侵入引发感染，CK组小鼠伤口没出现严重的炎症相关反应，这造成它们的进食量和体重增长未出现显著影响。g-C3N4@KGM-PVA组在实验前期的体重增长率比S.aureus组稍微高一些，尽管未呈现统计学上的差异，大概是鉴于g-C3N4@KGM-PVA发挥了抗菌效应，一定程度上减弱了小鼠的疼痛感，疼痛是影响动物进食行为的关键要素，g-C3N4@KGM-PVA组小鼠也许是因为疼痛变少而恢复了一定的进食量，引起体重上扬。图3.不同组别小鼠体重增长率，*P<0.05Fig.3Growthrateofbodyweightindifferentgroupsofmice,*P<0.052.3不同组别的H＆E染色结果从图4可以看出，第7d时，CK组作为对照组，伤口处有大量深色的炎症细胞，这表明伤口处于炎症阶段，这是伤口愈合的自然过程的一部分。S.aureus感染组的伤口同样可见大量炎症细胞，这也许是因为有金黄色葡萄球菌存在引发的感染性炎症反应，与CK组和S.aureus组相比，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的炎症细胞数量呈现减少态势，也可察觉到上皮化的生成，以及周边新长出的血管，这说明前期g-C3N4@KGM-PVA水凝胶或许推动了伤口愈合的早期进程，涵盖炎症的管控和组织的重新生成。到14d的时候，CK组伤口差不多愈合，表现出完整的上皮与血管的形成，这证实小鼠伤口具备自我愈合的能力，与CK组对照，S.aureus组伤口愈合状况欠佳，也许是因为感染引起的炎症反应延长了愈合时长，g-C3N4@KGM-PVA组显示出完整的上皮以及血管，说明g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组在促进伤口愈合上效果显著REF_Ref2429\r\h[32]图4.g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组S.aureus组和CK组第7、14天的H&E染色图。比例尺：500um，200um（放大倍数）。Fig.4H&Estainingplotsatdays7and14ofg-C3N4@KGM-PVAhydrogel,S.aureusandCKgroups.Scalebar:500um,200um(magnification).2.4qRT-PCR对伤口炎症mRNA表达的影响结果从图6可以看出，从第7d到14d，与CK组相比，金黄色葡萄球菌组（S.aureus）的TNF-αmRNA表达水平明显升高，这可能是金黄色葡萄球菌组（S.aureus）正处于细菌感染引起的炎症反应，提示伤口感染模型建立成功。与S.aureus组相比，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组TNF-αmRNA表达水平明显降低，表明其具有抑制细菌感染引起TNF-α表达水平上升的作用，减轻炎症。从图7可以看出，在第7d时，与CK组相比，S.aureus组的IL-10mRNA表达水平明显降低，提示伤口感染模型建立成功。g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的IL-10mRNA表达量均高于S.aureus组，表明g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组有促进抗炎的作用。（a）（a）（b）（b）图5.q-PCR数据图。扩增曲线（a）；溶解曲线（b）Fig5.q-PCRdataFig.Amplificationcurve(a);dissolutioncurve(b)图6.不同组别小鼠伤口组织TNF-αmRNA表达水平，*P<0.05Fig6.TNF-αmRNAexpressionlevelinwoundtissuesofdifferentgroupsofmice,*P<0.05图7.不同组别小鼠伤口组织IL-10mRNA表达水平，*P<0.05Fig7.IL-10mRNAexpressionlevelinwoundtissuesofdifferentgroupsofmice,*P<0.053讨论本研究以g-C3N4纳米材料所制作的g-C3N4@KGM-PVA水凝胶为基础，通过伤口造模观察不同组别的伤口形态变化，发现在伤口愈合的早期阶段，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的伤口愈合效果与S.aureus组对照而言，展现出了明显的向好变化，同时整合相关数据，即各个不同组别的伤口愈合比例，发现g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的伤口愈合率明显比S.aureus组高，而在实验后期，S.aureus组愈合效率跟其他组相比较差异不显著。考虑原因也许是在早期，S.aureus组伤口出现金黄色葡萄球菌的感染，引起了炎症方面的反应，伤口实现愈合是个复杂的机制，感染是伤口愈合进程中极为常见的问题之一，感染可让炎症的持续期限延长，增添组织损伤数量，且妨碍正常的修复活动REF_Ref14871\r\h[33]，而g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组体现出抗菌特性，能高效抑制细菌的滋生，于是降低了炎症的反应强度，推动了伤口愈合的进程REF_Ref14345\r\h[34]。在后期，大概是因为小鼠自身免疫系统在过了一段时间后成功清除了伤口处的金黄色葡萄球菌，让伤口继续实现愈合。通过H＆E染色观察不同组别伤口组织愈合生长情况，发现了第7d时，与CK组和S.aureus组相比，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组不仅炎症细胞数量减少，还可以观察到上皮化的形成，以及周围新形成的血管，第14d时，CK组伤口基本愈合；g-C3N4@KGM-PVA组显示出了完整的上皮和血管，还观察到了毛囊的形成；S.aureus组与其他两组相比，伤口愈合情况较差，可能是由于感染导致的炎症反应延长了愈合时间，也间接说明了伤口造模较成功。引言提到，伤口愈合为一复杂且有序进程，包含四个阶段：即止血期，炎症期，增殖期和重塑期，此过程牵涉众多细胞、分子与组织间的互动。由此可以发现，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶材料展现出卓越的吸湿性与保水性能，其能有效保持伤口区域的湿度，这一湿度条件有利促进伤口的组织再生，加速肉芽组织增生及上皮化进程REF_Ref14642\r\h[35,REF_Ref14645\r\h36]。已有相关研究表明，水凝胶敷料的高度的吸水性和半透性，能够有助于保持伤口处的湿润环境，增加细胞和酶的活性，促进了皮肤细胞的分裂和肉芽组织的形成，有助于伤口愈合REF_Ref14214\r\h[37,REF_Ref14220\r\h38]。通过qRT-PCR评估水凝胶材料对伤口炎症mRNA表达的影响观察到，第7d时，与S.aureus组相比，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组TNF-αmRNA水平含量较低，IL-10mRNA含量较高。巨噬细胞在伤口愈合过程中，起着十分重要的作用，巨噬细胞可以根据微环境的信号极化两种主要表型：促炎的M1型（主要分泌促炎因子，如TNF-α、IL-1β等）或抗炎和修复的M2型（分泌抗炎因子，如IL-10和促修复因子）。通过增强巨噬细胞极化为M2型可以加速慢性伤口的愈合，CD206是一种表面分子，是识别M2型巨噬细胞的一个标志物。CD206+巨噬细胞具有抗炎特性，能够通过分泌抗炎细胞因子如IL-10来减轻炎症反应。已有研究表明KGM-GA的敷料可通过刺激巨噬细胞极化至抗炎的M2表型，降低活性氧ROS水平，从而加速伤口愈合REF_Ref31298\r\h[39]。其中，肿瘤坏死因子α（TNF-α）是一种促炎细胞因子，主要由巨噬细胞及单核细胞产生，参与正常炎症过程与免疫应答。在许多病理状态下产生增多，涵盖败血症、恶性肿瘤及慢性炎症疾病等。TNF-α在炎症反应初期，级联反应的上游启动阶段，作为关键细胞因子，参与Th1信号途径，能激发胶质细胞及血管内皮细胞产生细胞间粘附分子（ICAM-1），进而促进活化中性粒细胞和T细胞从表皮移动至真皮区域REF_Ref15746\r\h[40]。本实验中S.aureus组的TNF-α含量较高，表明金黄色葡萄球菌感染伤口引发炎症，而经g-C3N4@KGM-PVA水凝胶处理后，TNF-α含量显著下降，表明这两种水凝胶可通过抑制TNF-α而降低炎症反应，促进伤口愈合。白细胞介素-10(IL-10)作为一种抗炎细胞因子，属于IL-10家族，主要由单核细胞、淋巴细胞与肥大细胞分泌。在炎症调控中，IL-10通过减少单核细胞表面主要组织相容性复合体II（MHCⅡ）的表达，削弱其抗原呈递能力，降低T淋巴细胞活性，抑制炎性细胞的活化、移动及黏附。同时，IL-10还能制约炎症因子的生成与释放REF_Ref15808\r\h[41]。本实验中，与S.aureus组的相比，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组的IL-10含量显著上升，表明这种水凝胶可促进抗炎反应，从而促进伤口愈合。本研究中也证实g-C3N4@KGM-PVA水凝胶材料通过降低伤口感染小鼠伤口的TNF-α含量和mRNA表达、增加IL-10含量和mRNA表达，表明g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组有促进抗炎的作用。采用监测小鼠体重变化方法，间接测评其疼痛程度，发现CK组的进食量与体重增长未被明显地影响，而体重增长也未出现明显变化，于实验前期，g-C3N4@KGM-PVA水凝胶组体重增长率比S.aureus组稍微高一点，虽统计学层面未体现差异，也许是因为g-C3N4@KGM-PVA在发挥抗菌作用时，在一定程度上舒缓了小鼠的疼痛感，结合上面实验结果，经观察发现g-C3N4@KGM-PVA水凝胶能促进细菌感染伤口的愈合，它们不仅能给予良好的吸水与保湿能力，阻挡外界污染伤口，还能凭借抗菌抗炎功效降低感染风险，由此推动伤口的愈合进程。4结论与展望g-C3N4@KGM-PVA水凝胶不仅呈现出保湿功能，也有良好的抗菌、抗炎特性，还拥有促进伤口愈合的本事，为深度揭示g-C3N4@KGM-PVA水凝胶促进伤口愈合的相关机制，以本研究呈现的结果为基础，后续预计开展如下实验：1）检测KGM-PVA和g-C3N4@KGM-PVA水凝胶在感染伤口的抗菌活性。通过添加一个未添加材料的新实验组，探究纯水凝胶基底对伤口愈合作用的效果，全方位评估水凝胶材料在伤口愈合期间对细菌感染的影响，2）补充进行免疫荧光染色评价材料对伤口的愈合能力，凭借对巨噬细胞标志物CD206和血管生成标志物CD31实施免疫荧光，衡量不同组别伤口的炎症水平与愈合程度，从而进一步验证对伤口的促进作用机制。

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