在中國,每年有超過300萬例糖尿病足潰瘍新病例,導致超過28萬例下肢截肢。到目前為止,有效的血運重建是促進糖尿病傷口愈合和功能恢復的最有潛力的治療方法之一,因為血管與氧氣和養分的輸送密切相關,這對細胞代謝是必不可少的。然而,糖尿病創面高糖微環境往往誘發晚期糖基化終產物(AGEs)的大量積累,并且高糖微環境還會導致細菌感染,從而導致糖尿病創面血管再生困難和創面愈合速度慢。因此,綜合去除AGEs和抗菌藥物的策略對糖尿病慢性傷口愈合尤其重要,但也是一個巨大的挑戰,因為AGEs不能通過降低血糖恢復到正常水平。同時,長期未愈合的傷口還會被多重耐藥細菌感染,這也是另一個棘手的問題。
目前,控制AGEs的主要治療策略包括激活間充質干細胞的自噬,清除AGEs的前體,以及AGEs受體抑制劑。盡管取得了這些進展,但由于AGEs的多樣性,通過敷料從糖尿病創面原位去除AGEs仍然是一個未解決的關鍵問題。與此同時,針對糖尿病創面高糖微環境引起的細菌感染,目前傳統抗菌物質如抗生素、銀納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、光熱治療劑等,均對細胞有明顯毒副作用,不利于創面處血管再生,導致創面愈合困難。
手性敷料結構及其在糖尿病感染創面中的治療機制示意圖
2023年3月17日,上海交通大學材料科學與工程院學院馮傳良教授、竇曉秋副教授,上海交通大學醫學院方勇教授,上海交通大學附屬第九人民醫院燒傷科彭銀波研究員在ACS Nano雜志在線發表了標題為“Infected Diabetic Wound Regeneration Using Peptide-Modified Chiral Dressing to Target Revascularization” 的最新研究成果。該研究受AGEs上存在的多個手性位點的啟發,賦予創面敷料豐富的手性結構特征,通過AGEs與創面敷料上手性位點的立體選擇性相互作用來增加敷料對AGEs的原位吸附。本文設計并制備了具有豐富手性位點的L/ D -苯丙氨酸衍生物(LM2/DM2)自組裝納米纖維。后續實驗表明,LM2在體外能有效去除AGEs,LM2纖維(處理12 h后清除率為84.5%)在降低AGEs方面明顯優于DM2纖維(處理12 h后清除率為53.8%)。
LM2和DM2水凝膠的結構表征及AGEs的有效清除
LM2-RMR水凝膠的溶血、細胞毒性和細胞遷移。HA-LM2-RMR的吸水性能和力學性能。
HA-LM2-RMR凝膠促進糖尿病感染小鼠真皮傷口愈合
HA-LM2-RMR凝膠緩解炎癥,促進血管化
HA-LM2-RMR促進體外血管化。
上海交通大學邢超、上海交通大學附屬第九人民醫院燒傷科朱含汀為論文的共同第一作者。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c10039
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