多功能糖肽水凝胶促进慢性难治性伤口愈合

     【据《Advanced Functional Materials》2023 年 7 月报道】题：多功能糖肽水凝胶通过消除细菌、持续氧合、免疫调节和新生血管促进慢性难治性伤口愈合（中国四川大学王云兵教授团队联合四川大学华西医院骨科 作者 伍椰等）

      皮肤作为人体的第一道防线，是覆盖全身的最大器官，也是最容易受到损伤的器官。由于衰老、外周动脉疾病、免疫功能低下、糖尿病等因素，皮肤再生能力受损，皮肤损伤后容易形成慢性难愈性创面。随着人口老龄化的发展及糖尿病发病率的逐年上升，由此诱发的慢性创面给社会造成沉重的经济负担。临床常见的治疗措施如清创、创面负压吸引、人工皮肤等，可控制创面感染并加速皮肤再生，但存在花费高、远期疗效不确切等问题。因此，如何构建一种有效加速慢性创面愈合的治疗方法并研发相关产品具有重大的临床和科学意义。

      在该工作中，研究团队采用苯硼酸接枝的聚赖氨酸（EPBA）、茶多酚 EGCG 以及氧化海藻酸钠（OA）通过动态的席夫碱键和硼酸酯键构建出 EPEG-OA 水凝胶，该水凝胶具有组织黏附性、可注射性和炎症响应性（pH 和 ROS）。此外，研究团队还采用蜂窝状结构的二氧化锰纳米颗粒搭载传统中药单体丹酚酸 B（SAB），再包覆 PDA 合成出可持续产氧和药物释放的纳米颗粒 PHMS。在 EPEG-OA 凝胶化前加入 PHMS，如图 1 所示，最终构建出 EPEG-OA@PHMS 水凝胶递药体系。水凝胶注射至慢性难愈性创面后，EPBA 的存在赋予了水凝胶固有的抗菌活性，EGCG 中的儿茶酚活性基团可提供组织黏附性和一定的抗氧化活性。在炎性微环境下，水凝胶逐渐解体，释放出的 PHMS 具有良好的活性氮/氧自由基（RNOS）清除活性以及产氧性能。随后 PHMS 进一步崩解释放出 SAB，可有效促进巨噬细胞 M2 极化、加速新生血管形成。该具有级联响应释药特性的多功能水凝胶递药体系在慢性难愈性伤口治疗方面显示出巨大的应用潜力。

      本文制备的生物相容性多功能糖肽 EPEG-OA@PHMS 水凝胶，是一种能够促进慢性难治性伤口修复的敷料，具有一定的应用前景。该水凝胶由动态交联剂构建，具有良好的可注射性、功能性自愈能力、适度的组织黏附性和足够的机械强度。基于海藻酸钠和聚赖氨酸的水凝胶的糖肽结构与 ECM 相似，保证了水凝胶良好的生物相容性和优异的内在抗菌活性和抗氧化活性。在慢性难治性伤口中，水凝胶通过 pH- 和 ROS 响应解离释放 PHMS 纳米颗粒，有效清除 RNOS 并持续产生氧气，维持细胞内还原稳态。值得注意的是，包裹 SAB 的水凝胶还可以调节巨噬细胞极化，减轻炎症，通过激活 PI3K/Akt 通路促进血管生成，并在伤口愈合过程的多个阶段全面加速皮肤修复。这为利用药用植物提高慢性伤口愈合的疗效提供了新的思路。在体内，Sprague-Dawley 大鼠金黄色葡萄球菌感染的糖尿病皮肤创面模型证实了 EPEG-OA@PHMS hydro 凝胶在细菌根除、氧化应激改善、炎症消除、新生血管和胶原沉积方面的显著治疗作用。

      总的来说，这种 EPEG-OA@PHMS 水凝胶具有内在的超弹性特性，重建了组织微环境，加速组织再生，是一种很有前途的生物敷料，在组织工程和再生医学研究中具有广阔的应用前景。 

 

（吉林大学第二医院皮肤科 孙松佳 编译 王爽 校审）

 

文章来源于医学参考报皮肤病与性病学频道