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  近日，北京化工大學(xué)材料學(xué)院的徐福建教授/李楊副教授團(tuán)隊(duì)與上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院張磊主任合作在《Biomaterials》上發(fā)表了題為“Herbal micelles-loaded ROS-responsive hydrogel with immunomodulation and microenvironment reconstruction for promoting diabetic wound healing”的研究論文。

  皮膚的傷口愈合包括止血、炎癥、增殖和重塑四個(gè)階段，每個(gè)階段都以有序和高效的方式進(jìn)行，以確保皮膚傷口的有效愈合。當(dāng)傷口愈合的各個(gè)階段不能正常進(jìn)行，就會(huì)造成慢性傷口，如糖尿病傷口。糖尿病傷口難以愈合的主要原因是傷口環(huán)境中的葡萄糖過多導(dǎo)致傷口愈合的炎癥階段失衡，具體表現(xiàn)為高水平的晚期糖化終產(chǎn)物（AGE）導(dǎo)致活性氧簇（ROS）和炎癥因子過多，同時(shí)巨噬細(xì)胞無法從促炎的M1階段切換到抗炎的M2階段，導(dǎo)致無法從促炎階段順利過渡到傷口愈合過程的下一階段，最終造成傷口愈合時(shí)間延長。因此，有必要開發(fā)一種能調(diào)節(jié)傷口愈合炎癥水平的傷口敷料，從而更好地治療糖尿病傷口。

  近年來，天然衍生物，尤其是源自植物的天然衍生物，因其療效好、成本低、容易獲得等特點(diǎn)，被廣泛用于治療慢性傷口。小檗堿是中藥黃連中的一種草藥成分。小檗堿已被證明具有良好的抗炎性和促進(jìn)傷口愈合的能力，在中國也被用作處方藥治療部分疾病。然而，小檗堿的水溶性較差，限制了其直接給藥的療效，因此需要一種更好的給藥方式。膠束是一種兩親性聚合物，可自組裝成微膠囊結(jié)構(gòu)改善疏水性藥物的水溶性。此外，藥物被膠束包裹后，細(xì)胞能更好地通過內(nèi)吞作用吸收藥物，從而提高藥物的治療效果。由于商品化的Pluronic F127膠束具有良好的生物相容性和較低的臨界膠束濃度，因此我們采用水合膜法將兩親性聚合物 F127制備成膠束包裹小檗堿，提高小檗堿的水溶性和療效。

  水凝膠是親水性聚合物交聯(lián)而成的具有三維多孔結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)凝膠。由于水凝膠具有優(yōu)異的保濕、吸收滲出物、保護(hù)傷口和給藥功能，已被用作傷口敷料。近年來，人們根據(jù)糖尿病傷口的生理微環(huán)境開發(fā)了多種響應(yīng)性水凝膠，實(shí)現(xiàn)在傷口處按需釋放藥物，從而有效利用藥物。此外，水凝膠還應(yīng)具有良好的注射性和自愈性，以滿足填充不規(guī)則傷口的需要。目前，滿足上述需求的水凝膠的構(gòu)建方案中以環(huán)糊精為基礎(chǔ)的主-客自組裝水凝膠已成為大量研究的主題，并得到了廣泛的應(yīng)用。

圖7. 水凝膠Ber@CF gel提高糖尿病小鼠傷口愈合質(zhì)量。

  在本研究中，負(fù)載小檗堿膠束的氧化響應(yīng)性水凝膠Ber@CF gel展現(xiàn)出優(yōu)異的促進(jìn)糖尿病傷口愈合的能力。通過膠束包裹小檗堿在提高藥物水溶性的同時(shí)，小檗堿被細(xì)胞內(nèi)吞攝取和治療效果得到顯著提升。以透明質(zhì)酸為骨架的接枝二茂鐵和環(huán)糊精基團(tuán)的超分子水凝膠具有良好可注射性的同時(shí)，能夠在糖尿病傷口氧化響應(yīng)釋放小檗堿膠束。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明Ber@CF gel可以降低傷口處ROS和AGE的水平，同時(shí)促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型轉(zhuǎn)化，降低炎癥因子TNF-α的水平并提高抗炎因子IL-10的水平。此外水凝膠可以促進(jìn)傷口組織膠原沉積，優(yōu)化膠原類型，提高傷口愈合質(zhì)量。該研究不僅為難溶性藥物的利用提供了解決方案，也為氧化響應(yīng)遞送抗炎藥物多方面促進(jìn)糖尿病傷口愈合提供了研究思路。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.123076