甲基丙烯酸化丝胶蛋白/透明质酸复合微针携外泌体促进糖尿病创面愈合的多功能研究

针对糖尿病慢性创面愈合难题，研究人员开发了一种基于甲基丙烯酸化丝胶蛋白(SerMA)和透明质酸(HAMA)的复合微针(SHMN)递药系统。该系统通过尖端释放外泌体(Exos)促进血管生成并抑制氧化应激与炎症，背衬层封装ZIF-8实现抗菌防护。该设计显著加速糖尿病小鼠创面愈合，为慢性伤口治疗提供了新型非侵入性解决方案。

　　

糖尿病引发的慢性创面是全球公共卫生的重大挑战，高血糖、氧化应激和细菌感染等因素导致伤口难以愈合，传统治疗方法存在药物渗透不足、二次创伤等局限。苏州某研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，创新性地将甲基丙烯酸化丝胶蛋白(SerMA)与透明质酸(HAMA)结合，构建了兼具机械强度与生物活性的复合微针(SHMN)系统。

研究采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)模板法制备微针阵列，通过扫描电镜(SEM)验证其形态。脐带间充质干细胞来源外泌体(UC-MSCs-Exos)负载于HAMA微针尖端，发挥促血管生成和抗炎作用；SerMA背衬层封装ZIF-8持续释放Zn²⁺，协同抗菌并促进上皮再生。体外实验证实该系统可有效穿透皮肤，72小时内持续释放Exos；糖尿病小鼠模型显示治疗组创面闭合率较对照组提升40%，炎症因子IL-6下降50%。

材料与方法
团队选用分子量100-200 kDa的HAMA与SerMA作为基质，LAP作为光引发剂。通过光交联技术固化微针，ZIF-8通过物理混合嵌入背衬层。采用Transwell实验评估Exos对成纤维细胞迁移的影响，并建立STZ诱导的糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型验证疗效。

研究结果

1. SHMN的制备与表征：SEM显示微针高度800 μm，尖端直径20 μm，穿刺力达0.15 N/针，可穿透500 μm厚猪皮。
2. 药物释放特性：HAMA微针在模拟伤口环境中72小时释放80% Exos，ZIF-8持续释放Zn²⁺达7天。
3. 生物学效应：Exos促进血管内皮细胞管腔形成，使VEGF表达提升2倍；ZIF-8对金黄色葡萄球菌抑菌圈直径达12 mm。
4. 体内疗效：治疗14天后，小鼠创面胶原沉积密度增加3倍，M2型巨噬细胞占比升至70%。

结论与意义
该研究首次实现SerMA与HAMA在微针中的协同应用，通过Exos-ZIF-8双功能模块同步解决糖尿病创面的血管再生、氧化应激和感染三大病理环节。Xinhao Xu等提出的"尖端-背衬"分区设计策略为多功能经皮给药系统开发提供了新思路，其临床转化潜力显著。未来可进一步优化Exos的靶向修饰，推动个体化创面治疗发展。