基于藻酸盐载体的hBD-2水凝胶促进糖尿病MRSA感染伤口愈合：一项临床前概念验证研究

本研究针对糖尿病足感染(DFIs)中多重耐药(MDR)微生物和慢性伤口愈合难题，开发了负载人β-防御素-2(hBD-2)的纳米多孔藻酸盐水凝胶。通过链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠MRSA感染模型验证，该水凝胶通过持续释放hBD-2显著加速伤口闭合（第7天p<0.05），降低MRSA负荷（第7天减少8.27倍），并促进抗炎M2型巨噬细胞极化（增加1.35倍）。其兼具抗菌、抗炎和促血管生成三重功效，为DFUs治疗提供了创新策略。

　　

糖尿病足溃疡(DFUs)是糖尿病患者最严重的并发症之一，约50-60%会发展为糖尿病足感染(DFIs)，其中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等多重耐药(MDR)病原体的出现使临床治疗陷入困境。传统抗生素因靶点单一易引发耐药性，而天然抗菌肽(AMPs)虽具有广谱抗菌和促愈合双重功能，却面临稳定性差、糖尿病环境下表达受损等挑战。如何通过生物材料递送系统突破这些限制，成为解决慢性伤口治疗难题的关键。

葡萄牙科英布拉大学神经科学与细胞生物学中心(CNC-UC)的Jessica Da Silva团队在《Clinical and Experimental Medicine》发表研究，开发了一种离子交联的纳米多孔藻酸盐水凝胶，用于持续递送人β-防御素-2(hBD-2)。藻酸盐的高G区块含量(>60%)和双分子量(120-250kDa)组合赋予其优异的结构稳定性，而钙硫酸盐交联形成的纳米孔隙可实现hBD-2的缓释。研究采用临床分离的MRSA菌株(DSM113531)接种于长期(6-8周)STZ诱导的糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型，模拟人类DFIs的慢性性与复杂性。

关键技术包括：(1) 75/25比例混合低/高分子量藻酸盐的离子交联水凝胶制备；(2) 1μg/mL hBD-2负载浓度优化；(3) 10⁸ CFU/伤口的MRSA感染建立；(4) 伤口闭合度通过醋酸描记和Fiji软件量化；(5) 组织学分析采用HE染色和Masson三色法；(6) 免疫荧光检测Ki67+、CD31+细胞及M1/M2巨噬细胞表型。

hBD-2水凝胶促进感染伤口闭合

通过伤口面积测量发现，hBD-2水凝胶治疗组在第7天闭合速度显著快于对照组(p<0.05)，第10天较空白水凝胶提升1.16倍。组织学显示其促进再上皮化，表皮厚度指数(ETI)降低1.5倍，但胶原含量和整体组织学评分未达显著差异。

有效控制MRSA感染

菌落计数显示，hBD-2水凝胶使伤口MRSA负荷在第3天减少3.68倍，第7天降低8.27倍(p<0.05)。值得注意的是，空白水凝胶因湿润环境反而利于细菌生长，而游离hBD-2因缺乏保护作用效果较弱。

调节免疫微环境

免疫荧光分析揭示hBD-2水凝胶使促炎M1型巨噬细胞(CD68⁺TNF-α⁺)减少1.25倍，抗炎M2型(CD68⁺CD206⁺)增加1.35倍，M1/M2比率显著低于空白组(p<0.01)。虽然IL-6和中性粒细胞(MPO⁺)未显著变化，但CD3⁺ T淋巴细胞减少1.15倍，表明炎症缓解。

激活修复机制

增殖标记Ki67⁺细胞增加1.35倍(p<0.05)，CD31⁺血管内皮细胞提升1.25倍，但ROS水平和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)未见显著改变。I型胶原(COL1A1)表达略有升高，提示早期组织重塑。

该研究证实hBD-2藻酸盐水凝胶通过三重机制——抗菌（直接抑制MRSA）、免疫调节（促进M2型巨噬细胞极化）和促再生（增强血管生成与细胞增殖）协同作用，突破了糖尿病慢性伤口治疗的瓶颈。相较于既往研究多采用短期糖尿病或单一细菌模型，该工作通过模拟DFIs的长期高血糖和临床MRSA感染环境，更具转化价值。未来需在更大样本和多元生物膜模型中验证，但其为开发兼具抗感染与促愈合功能的智能敷料提供了重要范式。