抗菌抗炎双功能纳米纤维敷料PLys@TA@PLCL促进感染伤口愈合的机制研究

推荐：针对糖尿病伤口易感染、炎症难控制等问题，山东大学齐鲁医院（青岛）团队开发了聚赖氨酸(PLys)和单宁酸(TA)共修饰的PLCL纳米纤维敷料。该材料通过静电纺丝构建物理屏障，结合PLys的抗菌作用和TA的抗炎/抗氧化特性，显著抑制金黄色葡萄球菌(S. aureus)感染，促进M2型巨噬细胞极化，加速胶原沉积，实现14天内近完全伤口愈合。该研究为慢性伤口治疗提供了新型多功能敷料解决方案。

　　

慢性伤口愈合面临两大难题：细菌感染和持续炎症。糖尿病患者因高血糖导致的血管损伤和免疫失调，使得伤口更易被金黄色葡萄球菌(S. aureus)等病原体定植，同时过度活跃的M1型巨噬细胞会分泌大量肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和活性氧(ROS)，形成恶性循环。传统水凝胶敷料虽能保持湿润环境，但抗菌能力有限且易引发细菌生物膜形成。如何开发兼具物理屏障功能和主动抗菌/抗炎能力的智能敷料，成为再生医学领域的重要挑战。

山东大学齐鲁医院（青岛）整形外科的Wei Xu团队在《Materials Today Bio》发表研究，创新性地将海洋生物启发的聚赖氨酸(PLys)与植物多酚单宁酸(TA)结合，通过三步法修饰聚乳酸-己内酯共聚物(PLCL)电纺纳米纤维：首先静电纺丝制备PLCL基底，随后TA通过氧化交联形成粘附涂层，最后PLys通过迈克尔加成/席夫碱反应接枝。该团队采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等技术表征材料特性，通过体外抗菌实验、巨噬细胞极化分析和动物模型（包括S. aureus感染创面和STZ诱导的糖尿病小鼠）评估疗效。

表面理化特性方面，SEM显示PLys@TA@PLCL纤维直径保持1.2±0.3μm，XPS证实-NH₂特征峰出现，接触角从101°降至35.4°，zeta电位转为正电荷。这些改变使材料对S. aureus的抑制率达92%，显著高于单纯PLCL组（p<0.001）。

抗炎机制研究发现，该材料通过双重通路调控免疫：TA抑制NF-κB通路使TNF-α表达降低25%，PLys激活PI3K/Akt1/mTOR信号促进IL-10分泌增加38%。糖尿病创面模型中，治疗组IL-6阳性面积减少59%，同时COL-I/COL-III比值优化至2.1:1，优于对照组4.5:1（p<0.01）。

组织再生效果显著，14天时PLys@TA@PLCL组创面闭合率达95%，新生毛囊数量是对照组的3.2倍（p<0.001）。Masson染色显示胶原纤维排列更致密，H&E切片显示上皮厚度增加至120±15μm，接近正常皮肤水平。

该研究的突破性在于：首次将PLys的膜破坏机制与TA的多酚捕获功能协同整合到纳米纤维中，创建了"隔离-杀灭-修复"三位一体的治疗策略。相比传统抗生素敷料，这种仿生设计避免了耐药性风险；相较于单纯物理屏障材料，其主动免疫调节功能更适用于糖尿病等复杂创面。未来可通过优化PLys负载量、拓展抗菌谱（如针对铜绿假单胞菌），进一步推动临床转化。这种基于天然化合物的模块化修饰策略，也为其他医用材料的表面功能化提供了新思路。