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负载凋亡小体整合纳米酶的喷雾型温敏原位凝胶促进糖尿病伤口愈合
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 4.4
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针对糖尿病伤口存在的血管功能障碍和细菌感染难题,研究人员开发了基于泊洛沙姆407(P407)的喷雾型温敏原位复合凝胶BM@H-Abs/TSCG-P407。该制剂通过HUVECs来源凋亡小体(H-Abs)伪装MnO2纳米酶(BM),实现了促血管生成、ROS清除和抗菌多重功效,动物实验证实其可显著加速糖尿病小鼠感染伤口愈合。
糖尿病伤口愈合面临三大医学难题:19-34%患者会发展为慢性溃疡,截肢风险高;缺血缺氧与细菌感染形成恶性循环;现有治疗手段如清创术、敷料和抗生素效果有限。这些病理特征呼唤能同时改善血管化、调控氧化应激和抑制感染的多功能疗法。
研究人员创新性地将内皮细胞凋亡小体(H-Abs)与仿生纳米酶技术结合,开发出具有温度响应特性的喷雾凝胶BM@H-Abs/TSCG-P407。该研究通过梯度离心分离获得直径106.54±5.09 nm的H-Abs,利用BSA模板法合成具有SOD/CAT双酶活性的MnO2纳米酶(BM),最终将二者整合至含14% P407的温敏凝胶基质中。
关键技术包括:1)UV照射联合H2O2诱导HUVECs产生凋亡小体;2)BSA模板法制备MnO2纳米酶;3)流变学测试表征温敏凝胶相变行为;4)STZ诱导的糖尿病小鼠伤口模型验证疗效。
【材料表征】TEM显示H-Abs具有典型囊泡结构,粒径分析证实BM@H-Abs保持纳米尺度(-15.92±0.56 mV)。DLS和紫外光谱证实纳米酶成功负载,SOD活性达86.7 U/mg。
【凝胶性能】流变测试显示14% P407配方在32℃发生溶胶-凝胶转变,黏度从25℃的45 mPa·s升至37℃的2850 mPa·s,能完美贴合不规则伤口。
【体外实验】BM@H-Abs使HUVECs迁移率提升2.3倍,同时清除85% ROS。抗菌实验显示对金黄色葡萄球菌抑制率达91%。
【动物疗效】糖尿病伤口模型显示,治疗组14天愈合率达92%,较对照组提高47%。免疫荧光显示CD31+血管密度增加3倍,IL-6水平下降68%。
该研究首创性地将凋亡小体生物学特性与纳米酶催化功能相结合,开发的喷雾凝胶具有三大突破:1)温度响应特性实现精准给药;2)H-Abs的PS信号诱导巨噬细胞M2型极化;3)BM纳米酶通过Mn2+释放实现pH响应性抗菌。这种"一喷即凝胶"的创新制剂为糖尿病伤口治疗提供了全新解决方案,其模块化设计思路也可拓展至其他组织再生领域。论文发表于《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》,受国家自然科学基金(81502997)和江苏省大学生创新训练计划(202410313074Y)资助。
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