近日,南方医科大学皮肤病医院杨斌、郑举敦联合昆明医科大学/宁夏医科大学廖玉辉在糖尿病溃疡治疗研究方面取得了新进展。相关研究成果已经发表在国际权威期刊《Aggregate》(IF=13.9、一区top期刊)上。
糖尿病溃疡因多因素病因、高致残率和高治疗成本构成严重医疗负担,其核心障碍在于持续炎症反应与过度氧化应激形成的恶性循环:高糖微环境和微生物脂多糖(LPS)触发氧化损伤,导致促炎性M1巨噬细胞极化并大量分泌IL-1β、TNF-α等炎症因子,持续招募中性粒细胞致使炎症期延长;同时抗炎性M2巨噬细胞功能被抑制,修复关键因子(如IL-10、TGF-β1)分泌不足,阻碍伤口向增殖期过渡。现有以生物活性物质为基础的疗法(如重组生长因子、唾液组蛋白Histatin1/Hst1)虽能促进细胞迁移、血管生成和胶原沉积,但Hst1等肽类在伤口高蛋白酶环境中极端不稳定——文献指出其在慢性伤口渗出液中24小时内降解率高达92%,严重制约生物利用度和治疗效果。
针对上述局限,传统递送系统(如聚乙二醇、水凝胶)存在生物相容性差和异源材料安全风险等问题。而血小板膜包被纳米颗粒(PNPs) 展现出独特优势:其表面CD47蛋白可介导免疫逃逸延长体内循环时间,且膜表面受体能高效吸附LPS及炎症因子,直接改善伤口微环境。然而,缺乏药物释放实时监测手段限制了精准治疗的实施。为此,本研究提出创新性解决方案:利用聚集诱导发光材料(AIEgens) 的特性——其在聚集状态下荧光显著增强,将AIE与Hst1共价结合后封装于PNPs中,构建兼具长效稳定性、微环境调控与可视化功能的Hst1-AIE@PNPs复合体系。
该设计的核心价值体现在三方面:首先,PNPs作为仿生载体有效屏蔽蛋白酶对Hst1的攻击,实验证实其24小时伤口环境保留率(76.1%)较游离Hst1(8%)提升9.5倍;其次,PNPs通过吸附LPS协同Hst1调控巨噬细胞表型转化(经MAPK/NF-κB通路抑制M1极化),同时清除活性氧(ROS),形成抗炎-抗氧化双重机制;最后,AIE标记实现药物在富集位点的荧光增强可视化,为疗效评估提供动态依据。这一跨学科策略通过整合纳米技术、分子影像与免疫调控,突破糖尿病伤口愈合的微环境障碍,为推进临床转化提供新范式。
图1. Hst 1-AIE@ PNP的构建示意图及其促进小鼠模型糖尿病伤口愈合的机制
图2.不同时间受伤时间,不同药物组处理的糖尿病伤口的荧光结果
为评估血小板纳米载体(PNPs)对抗菌肽Hst1的保护作用与缓释性能,通过广州博鹭腾生物科技有限公司 AniView 多模式动物活体成像系统拍摄不同时间受伤时间,不同药物组处理的糖尿病伤口的荧光结果(图2)。与游离AIE荧光分子、Hst1-AIE复合物相比,Hst1-AIE@PNPs处理组表现出显著延长的荧光滞留:游离组24小时内信号衰减超90%,而PNPs组24小时仍维持初始强度的76%,48小时仅降至半衰期水平(约50%)。定量分析(图2C)进一步揭示其缓释动力学特征——前12小时药物几乎无释放(保留>95%),12-48小时缓慢释放,形成鲜明对照于游离Hst1-AIE的快速酶解消失。该结果直接证实PNPs能有效抵抗伤口蛋白酶降解,使Hst1的生物活性维持时间从不足8小时延长至48小时以上,为后续促愈合疗效提供关键药代动力学基础。
论文链接:
https://doi.org/10.1002/agt2.70073