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華科大羅亮/田斯丹/孟凡玲 Nat. Commun.：基于可降解聚二炔材料的微環(huán)境調(diào)控型糖尿病傷口敷料
2024-11-15  來(lái)源：高分子科技

  與急性傷口的有序線性愈合過(guò)程不同，糖尿病傷口常陷入無(wú)序且反復(fù)的炎癥階段，這種持續(xù)性炎癥通常表現(xiàn)為局部炎癥反應(yīng)的反復(fù)發(fā)作以及組織修復(fù)的延遲，破壞了傷口的微環(huán)境，阻礙了組織的修復(fù)，導(dǎo)致愈合過(guò)程的嚴(yán)重延遲。因此，如何長(zhǎng)期有效地調(diào)節(jié)異常的局部炎癥微環(huán)境，并根據(jù)微環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化協(xié)調(diào)組織的生長(zhǎng)與修復(fù)，成為糖尿病傷口治療中的一大挑戰(zhàn)。


圖1. 糖尿病傷口敷料PCD的制備以及調(diào)節(jié)傷口微環(huán)境示意圖


  近期，華中科技大學(xué)生命學(xué)院羅亮教授團(tuán)隊(duì)報(bào)導(dǎo)了一種基于殼聚糖和可降解聚二炔材料聚-4,6-二亞炔癸二酸（poly(deca-4,6-diynedioic acid)，PDDA）的雙層敷料，旨在滿足調(diào)節(jié)糖尿病微環(huán)境的復(fù)雜需求（圖1）。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究PDDA的降解性能以及降解產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，PDDA可以高效清除多種活性氧（ROS），隨后，對(duì)降解產(chǎn)物的成分進(jìn)行分析，確認(rèn)PDDA在生理相關(guān)ROS條件下的主要降解產(chǎn)物為琥珀酸，同時(shí)在細(xì)胞水平驗(yàn)證了降解產(chǎn)物對(duì)血管生成與細(xì)胞遷移的促進(jìn)作用（圖2）。


圖2. PDDA清除多種活性氧并生成促增值降解產(chǎn)物


  基于PDDA的特性，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)構(gòu)建了具有止血，抗菌，長(zhǎng)效抗炎，同時(shí)促進(jìn)增殖的糖尿病傷口敷料PCD，并對(duì)不同傷口敷料的理化性質(zhì)、生物功能、以及降解性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，確認(rèn)了PCD在降解過(guò)程中長(zhǎng)效釋放琥珀酸的性能（圖3）。同時(shí)，還驗(yàn)證了PCD在糖尿病小鼠和糖尿病豬模型上良好的生物相容性和出色的治療效果，探究了PCD清除ROS，調(diào)節(jié)微環(huán)境，并促進(jìn)組織增殖的作用機(jī)制（圖4）。展示了該調(diào)節(jié)微環(huán)境、促生長(zhǎng)的傷口敷料在糖尿病傷口護(hù)理中的重要轉(zhuǎn)化潛力。


圖3. 傷口敷料的生物相關(guān)性能表征


圖4. PCD促進(jìn)糖尿病豬傷口愈合


  該工作以“A microenvironment-modulating dressing with proliferative degradants for the healing of diabetic wounds”為題發(fā)表在《Nature Communications》上（Nat Commun, 2024, 15, 9786）。華中科技大學(xué)生命學(xué)院博士后程亮慧博士和碩士畢業(yè)生莊智勇為論文共同第一作者，羅亮、田斯丹和孟凡玲為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（52325304, 21877042, 22077038）的資助。


  論文鏈接： https://www.nature.com/articles/s41467-024-54075-7 

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