新型木犀草素-玉米醇溶蛋白纳米复合物负载透明质酸/海藻酸钠支架在压力性溃疡伤口中的免疫调节作用研究

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:AAPS PharmSciTech 3.4

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  本研究针对压力性溃疡(Pressure Ulcers)这一慢性伤口治疗难题,创新性地开发了负载木犀草素(LUT)-玉米醇溶蛋白(Zn)纳米复合物的透明质酸(HA)/海藻酸钠(SA)生物活性支架(F6)。通过评估其对伤口免疫微环境的影响,发现该支架能显著抑制IL-17A分泌、上调IL-13和VEGF表达、增加miRNA-223水平并减少细胞凋亡,为慢性伤口治疗提供了新型免疫调节策略。

  

慢性伤口如压力性溃疡是临床治疗中的重大挑战,其病理特征表现为持续的炎症状态和异常的免疫微环境。巨噬细胞极化失衡(M1促炎型占主导)和促炎因子(如IL-17A)的过度分泌是阻碍伤口愈合的关键因素。木犀草素(LUT)作为一种天然黄酮类化合物,虽具有显著的抗炎和促愈合特性,却因水溶性差和皮肤渗透性低限制了临床应用。如何通过新型递送系统解决这一难题,并同时调控伤口免疫微环境,成为当前研究的重点方向。

为解决这一科学问题,Pharos大学的研究团队在《AAPS PharmSciTech》发表了一项创新性研究。该工作首次将LUT-玉米醇溶蛋白(Zn)纳米复合物与透明质酸(HA)/海藻酸钠(SA)生物活性支架相结合,通过冷冻干燥技术开发出具有免疫调节功能的纳米治疗系统(F6)。研究采用分子对接、体外释放测试和SD大鼠压力性溃疡模型等多维度方法,证实该支架能有效调节伤口免疫微环境,显著促进愈合进程。

关键技术方法包括:(1)采用溶剂置换法制备LUT-Zn纳米复合物;(2)通过动态光散射和透射电镜(TEM)表征纳米颗粒特性;(3)建立缺血-再灌注循环诱导的大鼠压力性溃疡模型;(4)使用ELISA检测血清IL-17A、IL-13和VEGF水平;(5)通过qRT-PCR分析miRNA-223表达;(6)免疫荧光染色评估细胞凋亡标志物caspase-3。

研究结果

LUT-Zn纳米复合物的制备与表征
当磷脂与玉米醇溶蛋白质量比为1:2.5时,纳米复合物呈现最优特性:粒径455.7±7.24 nm,zeta电位-30.2±2.34 mV,包封率达97.45±1.57%。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)显示LUT与Zn通过氢键和静电相互作用形成稳定结构。

支架的理化特性
HA:SA比例为4:1的F6支架表现出最佳性能:纳米级粒径(240.00±8.54 nm)、高负电性(-38.2±2.49 mV)和优异的水合能力(1138.33%吸水率)。扫描电镜(SEM)显示其具有高度多孔结构,透射电镜(TEM)证实纳米颗粒均匀分散于聚合物基质中。

体内治疗效果
伤口闭合率:F6支架治疗组在第10天伤口闭合率显著高于阳性对照组(p<0.0001)
免疫调节:显著降低IL-17A水平(36.67 vs 74 pg/mL),提升IL-13(62 vs 45.5 pg/mL)和VEGF(368.3 vs 118.5 pg/mL)
分子机制:上调miRNA-223表达至正常组的96%,促进巨噬细胞向M2型极化
组织学改善:完整表皮再生和广泛肉芽组织形成,caspase-3荧光强度降至8.053 pixel/μm2(阳性对照组为45.26)

结论与意义
该研究开创性地将纳米技术与免疫调节策略相结合,证实HA/SA支架负载LUT-Zn纳米复合物能通过多重机制促进慢性伤口愈合:(1)通过miRNA-223介导的巨噬细胞极化转换;(2)抑制IL-17A/STAT3促炎通路;(3)激活IL-13/VEGF促修复信号。分子对接分析进一步揭示LUT与炎症受体(TNF-αR等)的强结合能力,从结构生物学角度阐释了其作用基础。

这项工作的科学价值在于:首次系统论证了纳米递送系统与生物活性支架协同调控伤口免疫微环境的可行性,为慢性伤口治疗提供了兼具药物递送和免疫调节功能的新型平台技术。临床转化潜力显著,尤其适用于糖尿病足溃疡等难愈性伤口的治疗。研究采用的"纳米复合物-支架"双功能设计策略,也为其他慢性炎症性疾病的治疗提供了新思路。

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