近期,常州大学王建浩教授团队与常州市中医医院徐建达主任团队,在生物材料领域国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》发表了题为“Microenvironment-responsive collagen hydrogel with Houttuynia Cordata Thunb vesicles for diabetic wound repair”的研究论文。2023级硕士研究生杨文浩和药学系青年教师邢正为论文共同第一作者,王建浩教授、徐建达主任、邱琳教授为共同通讯作者。
糖尿病伤口是糖尿病常见且难治的并发症之一,其典型特征包括持续性炎症、氧化应激增强和组织修复障碍,严重威胁患者健康并显著增加医疗负担。植物来源细胞外囊泡(PDEVs)因具备良好的抗氧化、抗炎及促进组织再生能力,在慢性创面治疗中展现出广泛应用前景。然而,其半衰期短、易被快速清除等问题,成为临床转化的关键障碍。同时,Ⅲ型胶原蛋白(COL3)作为皮肤损伤修复中的关键组分,其天然来源受限,重组技术(rhCOL3)为其规模化应用提供了新路径。
研究团队设计了负载鱼腥草囊泡(HC-EVs)的微环境响应性胶原蛋白水凝胶系统(HC-EVs@B-CH),通过三重创新实现高效治疗:
(1)病理环境响应释放:通过化学修饰使rhCOL3具备对糖尿病伤口微环境(高活性氧ROS、葡萄糖、pH)的敏感性,触发HC-EVs和rhCOL3的可控释放,精准作用于糖尿病伤口。
(2)HC-EVs的多重生物功能:HC-EVs具有良好的抗氧化、抗炎活性,能有效清除ROS、抑制促炎因子表达。
(3)信号通路调控协同效应:HC-EVs@B-CH通过调节NF-κB与YAP信号通路,抑制炎症反应、促进细胞增殖及组织再建,加速伤口修复进程。
图1 负载鱼腥草囊泡的微环境响应胶原水凝胶的设计、制备与表征
在糖尿病小鼠伤口模型中,该水凝胶系统表现出显著疗效,修复速度明显快于对照组。机制研究显示,其通过增强血管内皮标志物表达、促进巨噬细胞向M2型极化以及上调Ⅲ型胶原蛋白合成等多维机制促进组织再生。同时,体内生物相容性实验验证其无明显免疫排斥反应,长期应用安全可靠。
图2 负载鱼腥草囊泡的微环境响应胶原水凝胶促进糖尿病伤口修复的作用与机制研究
该研究将微环境响应性生物材料与植物囊泡精准治疗策略有机结合,提出了一种适用于糖尿病慢性创面的多机制、协同作用的新型治疗范式,为临床相关疾病的治疗提供了可行的材料平台和理论支撑。研究工作得到国家重点研发计划(2023YFE0203500)、国家自然科学基金(22375026)、中国博士后科学基金(2024M760294)等项目的支持。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.145840
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