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基于胸腺五肽自组装纳米平台的增强型光免疫疗法促进糖尿病伤口愈合研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Journal of Colloid and Interface Science 9.4
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糖尿病伤口因感染、氧化应激和免疫失调面临巨大临床挑战。昆明医科大学团队开发了整合IR820光热剂、胸腺五肽(TP5)和根皮素(Phl)的多功能纳米平台(I-P-T NPs),通过光热治疗(PTT)、免疫调节和ROS清除的协同作用,在体外和糖尿病小鼠模型中证实其可加速伤口愈合、增强抗菌活性并促进M2巨噬细胞极化,为慢性伤口治疗提供了新策略。
糖尿病伤口愈合一直是临床上的重大难题,全球约5.37亿糖尿病患者中,19%-34%会发展为糖尿病足溃疡(DFU),其中20%需要截肢。这种慢性伤口面临三重困境:持续感染、过度氧化应激和免疫微环境失调。传统单一疗法难以应对这种复杂病理机制,尤其抗生素耐药性问题日益严峻。在此背景下,光热治疗(PTT)因其非抗生素依赖的杀菌机制备受关注,但如何协同解决氧化应激和免疫抑制仍是关键挑战。
昆明医科大学的研究团队在《Journal of Colloid and Interface Science》发表研究,创新性地将近红外光敏剂IR820、免疫调节肽胸腺五肽(TP5)和抗氧化剂根皮素(Phl)通过分子间氢键和疏水作用自组装成多功能纳米平台(I-P-T NPs)。该平台通过模块化设计实现了三大功能协同:IR820介导的808 nm光热杀菌、TP5驱动的M2型巨噬细胞极化、以及Phl的双重抗氧化/抗菌作用。研究采用纳米颗粒追踪分析(NTA)和透射电镜(TEM)表征纳米颗粒形貌,通过体外细胞实验和链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠伤口模型评估治疗效果。
【制备与表征】
I-P-T NPs呈单分散球形,平均粒径151 nm,紫外吸收光谱证实了三组分成功组装。光热测试显示其在808 nm激光照射下具有优异的光热转换效率(η=28.3%),10分钟内可使溶液温度升至52.8°C,满足杀菌需求。
【体外实验】
纳米平台展现出多重生物学效应:(1)促进RAW264.7巨噬细胞向抗炎M2表型转化,IL-10分泌量增加3.2倍;(2)将人脐静脉内皮细胞(HUVEC)迁移率提升至83.7%;(3)清除85.4%的过氧化氢(H2O2);(4)对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达94.5%和89.2%。
【动物实验】
在糖尿病感染伤口模型中,I-P-T NPs联合PTT治疗使伤口闭合速度较对照组快2.3倍。组织学分析显示:治疗组上皮化程度提高67.8%,胶原沉积增加4.5倍,炎症因子TNF-α水平下降72.3%。免疫荧光证实伤口部位M2型巨噬细胞占比达68.4%,显著高于对照组的21.7%。
该研究突破性地将光热杀菌、免疫微环境重塑和氧化应激调控三大功能整合于单一纳米平台。其创新价值体现在:(1)通过自组装策略解决了Phl水溶性差的问题;(2)时空可控的TP5释放精准调节巨噬细胞极化;(3)Phl同时中和了IR820可能产生的次级ROS,避免光热治疗副作用。这种"杀菌-抗炎-再生"三位一体的治疗策略,为临床转化提供了新思路,尤其适用于合并感染、慢性炎症的复杂伤口。研究获得国家自然科学基金(32060184, 81760149)和云南省科技厅-昆明医科大学联合专项(202401AY070001-029)等多项资助支持。
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