葡聚糖功能化氧化铈纳米颗粒通过抗菌与免疫调节协同作用治疗糖尿病伤口感染

推荐：针对糖尿病伤口易感染、耐药和免疫抑制的临床难题，研究人员开发了葡聚糖功能化氧化铈纳米颗粒（Dex-CeNPs），通过Ce3+ /Ce4+ 氧化还原循环产生活性氧（ROS）杀灭耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA），同时促进巨噬细胞从促炎M1型向促修复M2型极化，实现感染控制和伤口愈合双重效果，为糖尿病慢性伤口治疗提供新策略。

　　

糖尿病伤口因高血糖环境导致免疫功能障碍和反复感染，传统抗生素难以应对耐药菌和免疫抑制的双重挑战。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等耐药菌的入侵进一步加剧组织损伤，而巨噬细胞极化受阻（M1型持续活化）则延缓伤口修复。现有治疗手段无法同时解决抗菌和免疫调控问题，亟需开发多功能纳米材料。

国家纳米科学中心的研究团队在《Materials Today Bio》发表研究，提出葡聚糖功能化氧化铈纳米颗粒（Dex-CeNPs）的协同治疗策略。该材料通过一步法合成，结合透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）等技术表征纳米颗粒特性；采用最小抑菌浓度（MIC）测定和SYTO9/PI染色评估抗菌活性；通过流式细胞术、ELISA和Western blot分析巨噬细胞极化及NF-κB通路调控；建立STZ诱导的糖尿病小鼠MRSA感染模型验证体内疗效。

3.1 材料特性
Dex-CeNPs粒径仅2.66±0.59 nm，Ce⁴⁺
占比达65.22%，显著高于未修饰CeNPs（43.48%）。XPS和UV-Vis证实其可逆氧化还原特性，H₂
O₂
刺激下发生Ce³⁺
→Ce⁴⁺
转化，且Dex修饰提升6个月储存稳定性。

3.2 抗菌性能
对MRSA的MIC低至0.75 mg/mL，通过ROS爆发（60倍于对照组）破坏细菌膜结构，抑制效果优于万古霉素。激光共聚焦显示Dex-CeNPs处理组细菌几乎全部死亡（PI染色阳性）。

3.3 免疫调节
RAW264.7巨噬细胞实验中，Dex-CeNPs显著下调M1标志物CD80和TNF-α，上调M2标志物CD206和IL-10（p<0.0001）。Western blot显示其通过抑制p-P65磷酸化阻断NF-κB通路，qPCR证实Arg-1基因表达提升3.5倍。

3.4 体内治疗
糖尿病小鼠模型中，Dex-CeNPs治疗14天实现伤口完全愈合，细菌载量降低99%，并促进毛囊和皮脂腺再生。HE染色显示治疗组无皮下脓肿，而PBS组存在持续性炎症浸润。

该研究创新性地将CeNPs的抗菌特性与Dex的免疫调节功能整合：一方面，纳米级尺寸和Ce⁴⁺
优势价态增强ROS介导的杀菌效果；另一方面，Dex通过表观遗传重编程推动M2极化，改善伤口微环境。这种"杀菌-抗炎-再生"的级联反应突破了传统疗法的局限性，且材料制备简便、稳定性优异。未来可通过扩大生产规模推动临床转化，为糖尿病足等慢性感染提供新型治疗方案。