综述:肽和肽模拟物在糖尿病伤口治疗水凝胶开发中的应用

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Current Research in Biotechnology 3.6

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  这篇综述系统探讨了肽类(如抗菌肽AMP、自组装肽SAP)和肽模拟物在糖尿病足溃疡(DFU)治疗水凝胶中的创新应用,涵盖载药水凝胶、自组装基质及可注射制剂三大方向,强调其通过调控炎症、血管生成(VEGF/CD31)和微生物清除(MRSA/P. aeruginosa)促进慢性伤口愈合的潜力,为临床转化提供新思路。

  

糖尿病足溃疡(DFU)作为糖尿病最棘手的并发症之一,其难愈性源于高血糖引发的周围神经病变(DPN)和血管功能不全(PVI)。正常伤口愈合需经历止血、炎症、增殖和重塑四个阶段,但DFU往往停滞于炎症期,加之细菌感染(如MRSA)导致的糖尿病足感染(DFI),最终可能引发截肢风险。当前临床采用敷料(如Integra?)、负压伤口疗法(NPWT)等干预手段,但疗效有限,亟需新型治疗策略。

水凝胶:糖尿病伤口的理想载体
水凝胶凭借其高含水率、生物相容性和仿细胞外基质(ECM)特性成为研究热点。根据来源可分为天然(如胶原、壳聚糖)、合成(如聚丙烯酰胺)和半合成三类,通过化学交联、物理作用或自组装形成。理想的水凝胶敷料需兼具抗菌、抗炎、促血管生成(如通过VEGF/AKT通路)及ECM模拟功能。例如,pH响应型水凝胶CAZ-DP7-ODEX在感染伤口微酸性环境中释放抗菌肽DP7与头孢他啶(CAZ),协同对抗耐药菌;而光热响应型双层水凝胶通过近红外(NIR)触发金纳米棒(AuNR)释放抗菌肽(AMP)和促血管肽(PAP),分阶段促进愈合。

肽类:从活性成分到结构骨架

  1. 载肽水凝胶:天然水凝胶如明胶甲基丙烯酰胺(GelMA)负载表面活性素(SF)可调控巨噬细胞向M2抗炎表型转化,加速胶原沉积。合成水凝胶如聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)共聚物通过温度响应实现溶胶-凝胶转变,嵌入层粘连蛋白衍生肽A5G81增强内皮细胞迁移。
  2. 自组装肽水凝胶:Fmoc-FF最短自组装肽负载辛伐他汀(SMV)促进上皮化;而SLan16(K(SL)6K)通过仿VEGF-125结构促血管成熟,疗效优于商业产品PuramatrixTM
  3. 可注射肽水凝胶:如KLDL重复序列肽(KGH)在伤口原位形成纳米纤维网络,持续释放生长因子;而RADA16- Substance P复合水凝胶招募间充质干细胞(MSCs),加速组织再生。

肽模拟物:突破天然局限
针对天然肽易降解的缺陷,类肽(如N-取代聚甘氨酸)和折叠体(如γ-肽)通过骨架修饰增强稳定性。LTX-109(源于乳铁蛋白)已完成鼻部MRSA感染的II期临床试验;而折叠体γ-gabapentin衍生物形成的水凝胶具有>99%含水率和酶抗性,为慢性伤口提供持久保护。

未来展望
智能水凝胶需整合多重响应性(如葡萄糖/MMP-9敏感)、精准药物递送和实时监测功能。肽模拟物的理性设计(如环化、D型氨基酸替换)将进一步提升其成药性,而3D打印技术有望实现个性化敷料定制。尽管挑战犹存,肽基水凝胶以其低耐药诱导性和生物可降解性,正成为DFU治疗的新希望。

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