日前，德國萊比錫大學(xué)的Sandra Franz教授和德萊斯頓萊布尼茨高分子研究所的Uwe Freudenberg教授等人共同開發(fā)和測試了一種基于黏多糖（glycosaminoglycan，GAG）的水凝膠傷口敷料。這種水凝膠能從慢性傷口中吸收MCP-1和IL-8等炎性趨化因子，從而可以抑制嗜中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞的遷移，促進(jìn)傷口愈合。相關(guān)成果發(fā)表于Science Translational Medicine 雜志上，并被選為當(dāng)期雜志的封面。
水凝膠治愈慢性傷口。圖片來源：Sci. Transl. Med.
趨化因子是一類信號分子，在傷口愈合過程中，組織特異性的細(xì)胞和免疫細(xì)胞會在傷口處釋放趨化因子，從而建立化學(xué)引誘劑的梯度，促進(jìn)血源性免疫細(xì)胞的侵襲。然而，炎性趨化因子的過量產(chǎn)生，會引起慢性炎癥。在這種情況下，多形核嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞會不受控制地被激活，并產(chǎn)生大量地趨化因子；而產(chǎn)生的趨化因子會進(jìn)一步使免疫細(xì)胞侵入傷口組織，產(chǎn)生一個免疫細(xì)胞侵襲和趨化因子釋放的惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致慢性傷口難以愈合。
趨化因子的一個重要特征是它們能通過靜電作用結(jié)合細(xì)胞外基質(zhì)的黏多糖，如硫酸乙酰肝素或肝素。因此，研究人員猜想，如果可以通過肝素衍生物和趨化因子的強靜電相互作用來結(jié)合并中和趨化因子，這樣就導(dǎo)致免疫細(xì)胞侵襲減少，同時又降低炎性趨化因子的濃度，最終消除炎癥。
使用水凝膠來清除傷口處趨化因子的示意圖。圖片來源：Sci. Transl. Med.
為了測試這個猜想，研究人員設(shè)計合成了由星形聚乙二醇（StarPEG）和肝素衍生物組成的水凝膠敷料，并嘗試著用此來降低慢性傷口中炎性趨化因子的濃度。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種水凝膠能夠有效地結(jié)合趨化因子MCP-1、IL-8、MIP-1α和MIP-1β，同時能夠減少免疫細(xì)胞的遷移。
基于黏多糖的水凝膠用于吸附趨化因子。圖片來源：Sci. Transl. Med.
最后，研究人員在糖尿病小鼠中進(jìn)一步評估該水凝膠在促進(jìn)慢性傷口愈合中的效果。他們以FDA批準(zhǔn)的用于慢性傷口治療的Promogran作為比較，發(fā)現(xiàn)基于黏多糖的水凝膠能夠有效地清除趨化因子，并加速了慢性傷口的愈合。
基于黏多糖的水凝膠相比Promogran能加速慢性傷口的愈合。圖片來源：Sci. Transl. Med.
這種新型的傷口敷料加速了患病動物模型皮膚傷口的愈合，有望進(jìn)一步應(yīng)用到人類患者中。除此之外，這種使用水凝膠吸附趨化因子的概念同樣適用于治療其它炎性反應(yīng)相關(guān)的病癥。
