双功能聚氧乙烯水凝胶通过KGF-2与NO协同调控加速子宫内膜再生与生育力恢复

本研究针对薄型子宫内膜及纤维化导致的不孕难题，开发了一种负载角质细胞生长因子-2(KGF-2)和一氧化氮微泡(NO-MBs)的温敏性聚氧乙烯(P)水凝胶。该双功能递送系统通过促进血管生成、上皮再生及胶原重塑，显著改善大鼠子宫内膜形态与功能，使妊娠率提升至50%。研究为临床难治性子宫内膜损伤提供了新型治疗策略。

　　

研究背景
健康的子宫内膜是胚胎着床和妊娠维持的关键，但感染或机械损伤导致的子宫内膜变薄、腺体减少和纤维化，已成为长期不孕和不良妊娠结局的主要原因。传统临床方法如手术、外源性激素等存在治疗周期长、剂量高、副作用大等局限，而干细胞疗法又面临成本高、免疫排斥等挑战。生长因子和气体疗法虽展现出潜力，但面临半衰期短、稳定性差、渗透性低等技术瓶颈。如何构建能同时促进血管生成和上皮再生的协同治疗体系，成为子宫内膜再生医学领域亟待突破的科学问题。

温州医科大学药学院的研究团队创新性地将角质细胞生长因子-2(KGF-2)与一氧化氮(NO)整合入温敏性聚氧乙烯-407(P407)水凝胶，开发出KGF-NO-MBs-P双功能水凝胶系统。该研究发表于《Regenerative Biomaterials》，证实该系统通过时空协同调控，实现了子宫内膜结构和功能的双重修复，为临床治疗提供了新思路。

关键技术方法
研究采用冻干法制备NO微泡(NO-MBs)，通过温度诱导自组装构建负载KGF-2和NO-MBs的P407水凝胶。通过流变学测试表征凝胶温度(28.9-31.8°C)和粘弹性，采用透析法评估药物释放行为。体外实验使用过氧化氢(H₂O₂)损伤的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)模型，检测增殖、迁移和血管形成能力。体内建立乙醇损伤的大鼠子宫内膜模型，通过组织学、免疫荧光和妊娠实验评价疗效。

研究结果
1. 水凝胶特性优化
NO-MBs在P407水凝胶中的稳定性显著优于溶液状态，半衰期延长49%。含12 mg/mL NO-MBs的配方凝胶温度(29.2-31.9°C)与大鼠腹腔温度匹配，表观粘度达19.7×10³ mPa·s，满足子宫内应用需求。

2. 可控释放特性
KGF-NO-MBs-P水凝胶实现KGF-2和NO的协同释放：NO在7天内持续释放，累积释放量达82.5%；KGF-2释放曲线呈现先快后慢特征，7天释放率为68.3%。

3. 细胞修复机制
在H₂O₂损伤模型中，KGF-NO-MBs-P组细胞存活率较KGF-P组提高37.2%，活性氧(ROS)水平降低51.8%。划痕实验显示其迁移速度比单药组快1.8倍，血管形成节点数增加2.3倍。

4. 子宫内膜再生
治疗7天后，KGF-NO-MBs-P组子宫内膜厚度恢复至正常组的89.3%，腺体数量增加4.2倍。Masson染色显示纤维化面积减少76.5%，胶原III/I比值提升至0.68(对照组仅0.21)。

5. 生育功能恢复
KGF-NO-MBs-P组妊娠率达50%，平均胚胎数5.3±0.6个，显著优于KGF-P组的2.5±0.7个(p<0.0001)。

结论与意义
该研究构建的双功能水凝胶通过以下机制协同促进子宫内膜再生：(1)KGF-2通过FGFR2-IIIb受体激活上皮增殖，减少Caspase-3介导的凋亡；(2)NO上调VEGF表达促进血管新生，同时调节M2型巨噬细胞极化减轻炎症；(3)动态调节胶原I/III比例抑制纤维化。

这种"药物-气体"联合策略突破了单一生长因子治疗的局限性，其温敏凝胶载体解决了药物局部滞留难题。研究为临床难治性子宫内膜损伤提供了可注射、可降解的新型治疗方案，对生殖医学和再生医学领域具有重要转化价值。未来需进一步探索大动物模型验证和长期安全性评价。