综述：解锁愈合密码：纳米载体与信号通路调控在伤口修复中的应用

《Materials Today Communications》：Unlocking Healing Codes: Nanocarriers and Signalling Pathways Modulation for Wound Repair

本综述系统阐述了纳米载体通过精准调控PI3K/Akt、Wnt/β-catenin、MAPK/ERK等关键信号通路，在伤口微环境中实现药物控释、促进血管生成（Angiogenesis）及细胞外基质（ECM）重塑的创新策略，为急慢性伤口治疗提供了转化前景广阔的新范式。

　　

细胞信号通路在伤口愈合中的作用

伤口愈合是一个高度协调的动态生物学过程，包含止血、炎症、增殖和重塑四个重叠但 distinct 的阶段。在这一过程中，多种信号通路如同精密编排的交响乐，调控着免疫细胞、成纤维细胞、角质形成细胞和内皮细胞之间的沟通。其中，TGF-β/Smad 通路主导细胞外基质（ECM）合成和瘢痕形成；VEGF 和 PI3K/Akt 通路促进血管生成和细胞增殖；MAPK/ERK 通路则协助角质形成细胞迁移和成纤维细胞活化；而 Wnt/β-catenin 通路对于上皮化和干细胞分化至关重要。这些通路的失调，常由氧化应激、感染或糖尿病等代谢性疾病引起，会阻碍愈合进程，导致慢性伤口的形成。

纳米载体介导的伤口愈合递送系统

纳米技术的进步为伤口治疗带来了革命性的工具。纳米颗粒、脂质体、纳米纤维和聚合物纳米凝胶等纳米载体系统，能够封装、保护并控制释放生长因子、抗炎剂和抗菌药物等活性成分。它们独特的理化性质，如小尺寸和大的比表面积，使其能够穿透生物屏障，实现病灶部位的靶向递送。例如，负载姜黄素或白藜芦醇的纳米载体可通过下调 NF-κB 和 MAPK 信号来减轻炎症；而银或氧化锌纳米颗粒则能激活 PI3K/Akt 和 VEGF 介导的血管生成。更重要的是，这些系统可以被设计成对伤口微环境中的特定病理线索（如pH值变化、活性氧（ROS）水平升高或特定酶活性）产生响应，从而实现精准的按需释药，最大限度地提高疗效并减少全身毒性。

智能敷料在伤口管理中的应用

智能伤口敷料是纳米技术与传感技术结合的典范，通常由传感器敷料和智能数据传输系统两部分组成。传感器敷料集成了生物材料与嵌入式传感器，能够实时监测伤口温度、湿度、pH值、氧分压和细菌活性等关键参数。这些数据通过无线传输系统发送、接收、存储和分析，为临床医生提供远程监控和干预的依据，实现了伤口管理的个性化和智能化。

监管框架

随着纳米材料在伤口愈合领域的应用日益广泛，相应的监管框架也在不断发展。美国食品药品监督管理局（FDA）、欧洲药品管理局（EMA）等机构采用基于风险的方法来评估这类产品。纳米材料基伤口敷料可能作为医疗器械、组合产品或药物进行监管，这取决于其主要作用机制。监管评估的重点包括材料的理化特性、体外和体内安全性、生物相容性以及临床有效性。

挑战、局限性与未来展望

尽管纳米材料在伤口治疗中展现出巨大潜力，但其临床转化仍面临诸多挑战。纳米材料的生物相容性和长期生物安全性是首要关切点，某些材料在高浓度或长期使用时可能引发细胞毒性、氧化应激或免疫反应。此外，缺乏标准化的表征方法和规模化生产工艺也限制了其广泛应用。未来的研究需要聚焦于开发更安全、更高效的纳米材料，建立统一的评价标准，并深入探索其与机体相互作用的分子机制。

结论

纳米技术与分子生物学及组织工程的融合，通过提供对药物递送、细胞反应和信号调控的精确控制，彻底改变了伤口愈合的理解和治疗管理。纳米载体系统以可控、持续和刺激响应的方式将生物活性物质递送至伤口微环境，提高了药物稳定性、靶向性和生物利用度。通过调节关键的细胞信号通路，这些先进的治疗平台有望解决慢性伤口愈合中的根本障碍，推动伤口护理领域向更高效、更个性化的方向发展。