生物活性超分子聚合物纳米纤维支架促进烧伤后皮肤再生：一种结合ECM仿生与ERK通路调控的新型治疗策略

为解决严重深度烧伤后组织再生困难、感染风险高及供皮不足等问题，研究人员开发了一种基于肽两亲体(PA)的自组装纳米纤维支架，通过整合REGRT生物活性肽段激活ERK通路，显著加速小鼠深部烧伤模型的早期伤口愈合。该研究为烧伤治疗提供了兼具ECM仿生结构和主动治疗功能的创新方案。

　　

严重烧伤是全球范围内导致高死亡率和高致残率的重大医疗挑战。每年约有18万人死于烧伤，超过1100万患者需要接受治疗。深度烧伤不仅破坏皮肤屏障功能，还会引发全身性炎症反应、多器官功能障碍等严重并发症。当前临床标准治疗方案包括清创术和皮肤移植，但面临供体皮肤短缺、移植物整合不良、二次手术风险等诸多限制。虽然已有多种生物和合成支架应用于临床，如Matriderm胶原膜和Integra人工真皮，但这些材料普遍存在机械性能脆弱、易感染、形态适应性差等缺陷。更棘手的是，现有治疗手段难以同时满足结构支持和功能重建的双重需求，导致愈合过程缓慢、瘢痕形成明显，严重影响患者生活质量。

为突破这些技术瓶颈，来自Louisiana State University Health Sciences Center - New Orleans的研究团队创新性地将超分子聚合物技术与生物活性肽设计相结合，开发出具有双重功能的纳米纤维支架系统。这项发表在《Biomarkers in Neuropsychiatry》的研究，通过精心设计的肽两亲体(PA)分子自组装形成细胞外基质(ECM)仿生结构，并整合特定生物活性肽段REGRT来调控关键修复通路，为烧伤治疗提供了全新解决方案。

研究人员主要采用以下关键技术方法：1)固相肽合成法构建PA分子；2)临界聚集浓度(CAC)测定和透射电镜(TEM)表征纳米纤维形成；3)圆二色谱(CD)分析二级结构；4)流变学测试评估支架力学性能；5)建立20%体表面积(TBSA)的小鼠深部烧伤模型评估治疗效果；6)组织学分析结合Masson's Trichrome染色评价再生质量。

研究结果部分，"Peptide Amphiphile Nanofiber Characterization"显示，设计的PA分子可自组装形成直径约10nm的纳米纤维，临界聚集浓度(CAC)为4-6μM。圆二色谱证实其具有典型β-折叠结构，而REGRT修饰的PA(RG PA)因电荷效应呈现更动态的分子排列。"Scaffold Formation and Characterization"证实离子交联后的PA水凝胶具有剪切稀变特性，储能模量(G′)达10³Pa量级，扫描电镜(SEM)显示其形成多孔三维网络结构。细胞实验证实该支架支持HEK293细胞迁移且无细胞毒性。

"In Vivo Studies"部分，在20%TBSA烧伤模型中，含20mol% REGRT的PA支架治疗组在第3天和第7天表现出显著更快的伤口闭合速度(p<0.05)。组织学分析显示，RG PA组在15天时已形成完整表皮层和致密真皮结构，Masson's Trichrome染色显示更早的胶原沉积和重塑。相比之下，Ringer's对照组仅见稀疏上皮覆盖和松散的真皮组织。

"Conclusions"部分归纳指出，这项研究成功开发了一种兼具ECM仿生结构和生物活性的超分子聚合物支架系统。通过将REGRT肽段整合到PA纳米纤维中，不仅提供了细胞迁移的三维支持框架，还通过激活ERK通路有效调控了炎症反应和修复进程。在临床相关的大面积深度烧伤模型中，该材料展现出显著的促愈合效果，包括加速上皮再生、促进胶原有序沉积和改善真皮结构重建。这种"支架-治疗"一体化设计策略为严重烧伤治疗提供了新思路，其完全由氨基酸和脂质组成的成分也确保了良好的生物相容性和可降解性，具有重要的临床转化前景。该技术未来还可通过调整生物活性肽的种类和比例，进一步优化对不同阶段伤口微环境的调控，展现出广阔的个性化治疗潜力。