多孔微针递送凋亡体伪装纳米酶通过促血管生成-抗炎-杀菌协同作用促进糖尿病创面修复

针对糖尿病创面因高糖微环境导致的血管功能障碍、炎症失调、ROS过量及细菌感染等难题，研究人员开发了负载HUVECs凋亡体(H-Abs)伪装MnO2纳米酶(BMn)的多孔GelMA微针(BMn@H-Abs MNs)。该体系能穿透创面痂皮实现局部缓释，通过H-Abs促进血管新生并调控巨噬细胞M2极化，结合BMn的CAT/SOD双酶活性和Mn2+抗菌作用，实现促愈、抗炎、抗菌多效协同，为糖尿病创面治疗提供新策略。

　　

糖尿病已成为威胁全球健康的重大疾病，预计到2045年患者将达7.83亿。其中20%-25%的糖尿病患者会并发慢性难愈性创面，这种创面在高糖微环境下表现为血管功能受损、持续炎症、活性氧(ROS)过量堆积和反复感染，形成阻碍愈合的恶性循环。传统治疗方法如清创术、皮瓣移植等存在创伤大、易复发等问题，而常规敷料又难以穿透创面痂皮实现深层治疗。如何突破这些治疗瓶颈，成为临床亟待解决的难题。

徐州医科大学的研究团队在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》发表创新成果，开发出基于多孔微针的"凋亡体伪装纳米酶"协同递送系统。研究通过将人脐静脉内皮细胞(HUVECs)来源凋亡体(H-Abs)与二氧化锰(BMn)纳米酶复合，并装载于明胶甲基丙烯酰(GelMA)多孔微针阵列，构建出BMn@H-Abs MNs治疗体系。该系统兼具物理穿透能力与多靶点调控功能，为糖尿病创面治疗提供了全新解决方案。

关键技术包括：1) UV/H₂O₂双诱导法提取HUVECs凋亡体；2) 一锅法制备具有CAT/SOD双酶活性的BMn纳米酶；3) 共挤出技术构建BMn@H-Abs复合物；4) 光交联法制备多孔GelMA微针阵列。实验采用糖尿病小鼠创面模型验证疗效。

【H-Abs提取与表征】
通过UV/H₂O₂双重诱导和梯度离心获得H-Abs。TEM显示典型囊泡结构(200-800nm)，Western blot检测到凋亡标志物Annexin V和CD31，证实其内皮细胞来源特性。体外实验表明H-Abs能促进HUVECs迁移(划痕实验)和成管(Matrigel实验)，并诱导巨噬细胞向M2型极化(流式检测CD206⁺细胞占比提升2.1倍)。

【BMn@H-Abs构建】
BMn纳米酶呈现花状结构(直径85nm)，XPS证实Mn⁴⁺价态。在pH5.0条件下，BMn@H-Abs的O₂生成速率达3.8μM/min，ROS清除率91.5%。共聚焦显微镜显示BMn@H-Abs可被巨噬细胞有效内化，且Mn²⁺释放对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为96.2%和89.7%。

【微针性能表征】
多孔GelMA微针的穿刺力为0.58N/needle，孔隙率68.5%，可持续释放BMn@H-Abs达72小时。在糖尿病小鼠创面模型中，微针组第14天创面愈合率达92.3%，显著高于对照组(54.7%)。免疫荧光显示微针组CD31⁺血管密度增加2.4倍，Arg-1⁺ M2型巨噬细胞占比提升至61.3%。

研究结论表明，BMn@H-Abs MNs通过三重机制协同作用：1) H-Abs通过磷脂酰丝氨酸(PS)介导的胞葬作用(efferocytosis)调控免疫微环境；2) BMn纳米酶催化H₂O₂分解为O₂缓解缺氧，同时清除ROS；3) Mn²⁺离子破坏细菌膜电位发挥抗菌作用。这种"一针多效"的设计思路为复杂病理微环境调控提供了范式参考，其多孔微针技术也为大分子药物透皮递送开辟了新途径。该研究获得国家自然科学基金和江苏省研究生科研创新计划支持。