《Materials Today Bio》：Does simvastatin-adenosine-loaded nanostructured lipid carrier counteract the pathophysiology of diabetic wounds? Evidence from 3D skin models
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慢性创面（包括糖尿病性、静脉性、压力性和动脉供血不足性溃疡）构成日益加重的全球健康负担。与急性创面不同，慢性创面无法完成组织修复的协调阶段，持续处于以持续性炎症、氧化应激、血管生成受损及角质形成细胞和成纤维细胞功能障碍为特征的病理状态。糖尿病溃疡尤为棘手，高血
慢性创面（包括糖尿病性、静脉性、压力性和动脉供血不足性溃疡）构成日益加重的全球健康负担。与急性创面不同，慢性创面无法完成组织修复的协调阶段，持续处于以持续性炎症、氧化应激、血管生成受损及角质形成细胞和成纤维细胞功能障碍为特征的病理状态。糖尿病溃疡尤为棘手，高血糖、微血管损伤和免疫失调共同维持组织损伤并阻碍愈合。现有治疗策略（清创、感染控制、高级敷料、负压治疗）仍不足以恢复有效组织修复，因其未能同时针对慢性创面愈合障碍的多重互联机制。辛伐他汀（simvastatin）除降脂作用外，还具有抗炎、抗氧化和促血管生成活性；腺苷（adenosine）通过嘌呤能受体促进血管生成、调节炎症反应并刺激角质形成细胞和成纤维细胞活性。然而，辛伐他汀在高浓度下具有细胞毒性，腺苷代谢迅速且半衰期短，限制了其治疗应用。研究人员前期开发并表征了共载辛伐他汀和腺苷的纳米结构脂质载体（NLC-SA），其在二维（2D）细胞培养中显示出良好的理化性质、细胞相容性、增强的角质形成细胞增殖和迁移能力以及优于常规乳剂的皮肤滞留性。但二维培养无法重现人皮肤的组织结构、分化状态或多细胞相互作用。三维（3D）重建人表皮（RHE）和全层人皮肤等效物（HSE）能更忠实地再现表皮分层、细胞外基质组织及细胞-细胞和细胞-基质相互作用。因此，研究人员假设NLC-SA在高血糖-炎症环境暴露的人3D皮肤模型中仍保留治疗活性，旨在建立并表征高血糖-炎症条件下的RHE和HSE模型，并评估NLC-SA对炎症、氧化应激、表皮分化和血管生成反应的影响。
**研究背景与问题**：慢性创面，尤其是糖尿病溃疡，是全球重大健康负担。高血糖、微血管损伤和免疫失调共同导致持续性炎症、氧化应激、血管生成受损及角质形成细胞和成纤维细胞功能障碍。现有治疗策略无法同时针对多重互联病理机制。辛伐他汀具有抗炎、抗氧化和促血管生成作用，腺苷可促进血管生成、调节炎症并刺激角质形成细胞和成纤维细胞活性，但辛伐他汀高浓度细胞毒性和腺苷快速代谢限制了其应用。纳米结构脂质载体（NLC）因其生物相容性、封闭性和控释能力成为有前景的局部递送平台。研究人员前期开发的NLC-SA在2D培养中显示良好效果，但2D系统无法重现人皮肤组织结构。3D重建人表皮（RHE）和全层人皮肤等效物（HSE）能更忠实地再现表皮分层和细胞间相互作用，为治疗评估提供生理相关平台。本研究旨在建立高血糖-炎症条件下的RHE和HSE模型，并评估NLC-SA对炎症、氧化应激、表皮分化和血管生成的影响。论文发表在《Materials Today Bio》。
**关键技术方法**：研究采用原代人新生儿表皮角质形成细胞（NHEKs）和永生化HaCaT细胞构建RHE，以NHEKs和原代人新生儿真皮成纤维细胞（NHDFs）构建含I型大鼠尾胶原基质的HSE，气-液界面（ALI）培养14天。以40 mM葡萄糖联合40 ng/mL肿瘤坏死因子-α（TNF-α）诱导慢性创面样表型。NLC-SA经热均质-超声法制备。评估手段包括WST-1活力检测、ELISA、实时PCR、免疫荧光、TEER及鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）实验。
**研究结果**：
3.1 模型结构评价：HaCaT构建的RHE形成薄上皮（约12 μm），无角质层，TEER约15 Ω·cm2；NHEK构建的RHE形成复层表皮（约40 μm），含5–6层活细胞和明显角质层，TEER约900 Ω·cm2。HSE显示良好表皮分层和角质层，真皮等效物结构完整，收缩约50%。
3.2 RHE慢性创面样表型建立：单独高糖不显著影响活力；葡萄糖+TNF-α呈时间依赖性降低活力。NHEK-RHE中，第5天IL-1α和IL-8分别升高4.0倍和3.7倍。选择NHEK-RHE及5天葡萄糖+TNF-α刺激为最优条件。
3.3 NLC-SA细胞摄取与保护作用：共聚焦显示NLCs在24 h和48 h内化入NHEK细胞质。NLC粒径约180–200 nm，PDI<0.25，Zeta电位约?20 mV。2天NLC-SA处理浓度依赖性恢复活力，最低浓度（1S-3A μg/mL）增至122%；游离药物组合无效。
3.4 抗炎效应：RHE中NLC-SA使IL-1α降低69.5%、61.3%、57.2%，IL-8降低72.5%、69.0%、42.6%，并下调IL1A和CXCL8转录。HSE中NLC-SA（5S-15A μg/mL）使IL-1α和IL-8分别降低36.5%和26.7%。
3.5 HMOX1与表皮分化标志物调控：葡萄糖+TNF-α下调HMOX1 55%，NLC-SA浓度依赖性上调，最低浓度达3倍（显著）。LOR和FLG分别下调66%和62%，NLC-SA恢复LOR表达（最高4倍），但未显著恢复FLG。
3.6 促血管生成潜力：RHE中VEGF降低51.9%，NLC-SA（5S-15A μg/mL）增加161.5%；HSE中VEGF降低49.1%，NLC-SA增加91.7%。CAM实验中NLC-SA相对血管生长增加25.5个百分点（与VEGF-C的26.3个百分点相当），血管长度相对变化达84.7%（ saline组为?5.9%）。
**讨论与结论**：研究人员成功建立RHE和HSE模型再现糖尿病慢性创面特征。NLC-SA在3D模型中展现细胞保护、抗炎、抗氧化（HMOX1上调）和促血管生成（VEGF分泌增加及CAM血管化增强）多重效益。NLCs被原代角质形成细胞有效内化并持续滞留，支持其局部递送潜力。研究局限包括未设单药对照、未评估释放动力学、CAM实验未在高血糖-炎症条件下进行。结论：NLC-SA在人源3D慢性创面模型中赋予细胞保护、抗炎和促血管生成益处，为糖尿病及其他慢性创面的局部治疗临床前开发奠定基础。
