MXene修饰GelMA水凝胶递送抗miR-192-5p工程化外泌体通过靶向OLFM4促进烧伤创面再上皮化

烧伤创面愈合常因过度炎症和角质形成细胞功能障碍而延迟。海军军医大学第一附属医院团队创新性地构建了负载antagomiR-192-5p（ant-192）的MSC外泌体（Exo-ant-192），并封装于MXene修饰的GelMA水凝胶（Exo-ant-192@M-Gel）中。研究发现miR-192-5p通过抑制OLFM4损害角质形成细胞功能，而该复合水凝胶能持续释放ant-192，改善炎症微环境，显著加速烧伤愈合（12天愈合率达97.49%），为烧伤治疗提供了多功能的miRNA递送平台。

　　

烧伤创面愈合是世界性临床难题，每年导致约18万人死亡，患者人均医疗费用高达8.8万美元。传统治疗方法面临生长因子易降解、生物敷料机械性能差等瓶颈，而氧化应激导致的角质形成细胞功能障碍更是关键制约因素。近年来，虽然miRNA在调控表皮细胞功能方面展现出潜力，但游离miRNA易被核酸酶降解，且缺乏针对烧伤微环境的递送系统。

海军军医大学第一附属医院团队通过高通量测序发现，氧化应激条件下角质形成细胞中miR-192-5p表达显著上调（2.27倍），烧伤创缘组织中也升高1.7倍。功能实验证实，miR-192-5p通过靶向olfactomedin-4（OLFM4）抑制角质形成细胞增殖、迁移（划痕实验显示愈合率降低），促进凋亡（流式检测凋亡率增加）和活性氧（ROS）产生。OLFM4被证实通过激活BCL2、E2F2等"细胞生长与死亡"通路相关基因维持表皮细胞功能。

为解决miRNA递送难题，研究人员采用电穿孔法将ant-192加载到MSC来源外泌体中（负载效率35.22%），并创新性地将工程化外泌体封装于MXene（Ti₃
C₂
T_x
）修饰的GelMA水凝胶。该复合水凝胶（Exo-ant-192@M-Gel）具有多孔结构（SEM证实）、增强的机械性能（压缩应力25 kPa）和抗氧化/抗炎特性，能显著延缓外泌体释放（体外持续14天）。

关键实验技术包括：1）高通量测序筛选差异表达miRNA；2）双荧光素酶报告基因验证miR-192-5p与OLFM4的靶向关系；3）电穿孔法构建工程化外泌体；4）光交联法制备MXene-GelMA复合水凝胶；5）小鼠烧伤模型评估治疗效果。

研究结果显示：

1. miR-192-5p在氧化应激模型和烧伤创面显著上调：H₂
   O₂
   处理的HaCaT细胞中鉴定出24个差异miRNA，miR-192-5p基线表达最高。
2. miR-192-5p抑制正常伤口愈合而促进烧伤愈合：过表达使全层皮肤缺损愈合率降至89.17%，而抑制使烧伤愈合率达99.20%。
3. OLFM4是miR-192-5p的关键靶点：双荧光素酶实验证实结合位点，过表达OLFM4可逆转miR-192-5p对细胞功能的抑制。
4. 工程化外泌体有效递送ant-192：Exo-ant-192使HaCaT细胞内miR-192-5p水平显著降低。
5. 复合水凝胶展现多重优势：Exo@M-Gel的iNOS阳性率比Exo@Gel降低，且能持续7天释放活性成分。

这项研究创新性地提出"miRNA调控-外泌体递送-水凝胶控释"的多级联治疗策略：通过靶向miR-192-5p/OLFM4轴改善表皮细胞功能，结合MXene的抗氧化/抗炎特性优化创面微环境，GelMA则提供理想的药物缓释平台。虽然存在大型动物验证、MXene长期毒性等转化医学问题，但该工作为烧伤治疗提供了兼具基因调控与材料创新的综合解决方案，相关成果发表在《Bioactive Materials》上。

研究结论强调，Exo-ant-192@M-Gel通过三重机制加速烧伤愈合：1）持续释放ant-192上调OLFM4；2）MXene清除ROS并促进M2型巨噬细胞极化；3）GelMA维持创面湿润环境。这种整合基因治疗与智能材料的策略，为复杂创面管理提供了新范式。