生物响应性Nar-Zn@GelMA水凝胶通过抗氧化和免疫调节的协同作用重塑糖尿病伤口微环境

《Advanced Healthcare Materials》：Bioresponsive Nar-Zn@GelMA Hydrogel Reprograms the Diabetic Wound Microenvironment via Antioxidant and Immunoregulatory Synergy

慢性糖尿病伤口的炎症、氧化应激和巨噬细胞极化异常可通过Nar-Zn@GelMA智能水凝胶协同调控实现有效治疗，其动态可逆网络结构结合抗氧化和免疫调节功能，促进伤口愈合、胶原重塑及新生血管生成，机制涉及ROS清除和M2型巨噬细胞极化。

　　

摘要

慢性糖尿病伤口（DWs）表现出持续的炎症、氧化应激和巨噬细胞极化的紊乱，形成了一个不利于组织修复的恶劣微环境。为了解决这些多因素导致的障碍，研究人员设计了一种多功能生物响应性水凝胶（Nar-Zn@GelMA）。GelMA作为主要网络通过光聚合形成，随后通过动态席夫碱反应与苯甲醛-PEG-苯甲醛（DF-PEG-DF）进一步交联，从而形成可逆的网络结构；同时，纳林根素（Nar）和锌离子（Zn2?）赋予了该水凝胶抗氧化和免疫调节功能。实验表明，Nar-Zn@GelMA具有良好的凝胶化性能、结构稳定性以及优异的细胞相容性和组织整合能力。在体外实验中，该水凝胶能够清除细胞内的活性氧（ROS），减轻氧化应激，并使RAW264.7巨噬细胞向M2表型转变，显示出其强大的免疫调节潜力。在链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型中，局部应用该水凝胶可促进伤口愈合，显著改善上皮再生、胶原重塑和新生血管形成。蛋白质组学分析显示，相关蛋白（Hspa1l、Prdx1、Tlr2）的表达上调，这些蛋白参与免疫调节、炎症消退和Toll样受体信号传导，表明该水凝胶通过协同机制实现了微环境的重塑。组织学和生物安全性评估证实了其出色的组织整合性和系统兼容性。总体而言，Nar-Zn@GelMA是一个结构与治疗功能高度整合的平台，为慢性糖尿病伤口的再生提供了有效的策略。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据获取声明

本研究的数据可向通讯作者提出合理请求后获取。