《Chemical Engineering Journal》：The light side of the microbiome in trauma: Mechanism and applications
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微生物群通过调节免疫、抑制感染、促进组织再生参与创伤修复，合成生物学技术（如工程菌、微生物衍生材料）为创伤治疗提供新策略，需结合不同创伤类型（皮肤、黏膜、神经、血管、骨骼）进行微生物群调控。
罗汉月|曹雷明|周侃|余一福|肖尧|王光瑞|刘冰|王小龙|宋志勇|卜琳琳
口腔颌面重建与再生国家重点实验室，教育部口腔生物医学重点实验室，湖北口腔医学重点实验室，武汉大学口腔医学院及附属医院，中国武汉430079
摘要
创伤愈合和重建仍是外科手术中的核心挑战。尽管微生物组常被视为感染和伤口恢复受阻的原因，但最新证据表明它是伤口微环境的重要组成部分，并参与整个愈合过程。某些共生细菌和益生菌有助于控制感染、破坏生物膜、调节免疫反应并促进组织再生。利用这些有益功能为治疗提供了新的机会。
本文综述了微生物组如何促进伤口愈合、调节微生物组的策略以及如何通过生物合成方法增强微生物功能和衍生物。基于微生物组的疗法包括用于控制感染的益生菌和敷料、输送生长因子的工程细菌以及微生物组辅助的组织工程。文章强调了不同类型创伤之间的差异，以便更好地利用微生物组驱动的恢复过程。
引言
创伤是一个广泛的外科挑战，不仅限于皮肤和黏膜完整性的破坏，还包括其他软组织和硬组织（如血管、神经和骨骼）的损伤或缺陷[1]。不同的创伤原因也会导致不同类型的伤口，例如烧伤、手术切口和辐射损伤。如何更好地恢复创伤的解剖形态和功能是外科领域永恒的话题[2]。
过去，关于伤口愈合中微生物组的研究主要集中在其对感染和生物膜形成的影响上，这两者都会阻碍愈合[3]、[4]。然而，大多数微生物组能够与宿主和谐共存并保持动态平衡[5]。不过，在创伤恢复过程中，微生物组也可能发挥积极作用[6]。有益的微生物组及其代谢产物可以调节和促进创伤恢复的正常过程，而通过合成生物学改造的微生物组也可应用于创伤愈合和重建[7]、[8]、[9]、[10]。
我们探讨了伤口微生物组在创伤修复过程中的积极作用及其具体机制，包括防止病原微生物定植、破坏生物膜形成、调节伤口环境中的免疫反应以及细胞和组织的再生或重构。本文使用“创伤愈合”和“创伤恢复”这两个术语来区分具有不同治疗目标和复杂程度的基于微生物组的策略。“创伤愈合”主要指相对直接的修复过程，如感染控制、炎症调节和伤口闭合，而“创伤恢复”则更广泛地指涉及功能恢复、组织再生或多阶段干预的复杂重建过程。在本综述中，后者主要包括用于复杂组织修复的工程细菌和装载有种子细胞的微生物组衍生支架。此外，我们扩展了创伤的类型，比较了基于微生物组的策略在不同组织环境中的应用，包括皮肤和黏膜损伤、神经损伤、血管损伤、骨骼损伤以及手术切口、瘢痕形成和辐射损伤等。通过及时总结微生物组在创伤愈合和恢复中的积极作用，我们可以为创伤恢复领域的研究人员提供新的见解和策略，以解决临床挑战。
搜索策略和范围：相关文献主要从PubMed、Web of Science和Scopus数据库中收集。主要搜索词包括“微生物组”、“微生物群”、“伤口愈合”、“创伤”、“益生菌”、“细菌纤维素”、“工程细菌”、“合成生物学”、“组织再生”以及特定部位术语，如“皮肤”、“黏膜”、“骨骼”、“烧伤”、“神经”和“肠道损伤”。考虑了截至2026年3月发表的文献，特别关注了与微生物组在创伤修复中的有益作用相关的最新研究和代表性报告。评估了原始研究文章和相关综述论文。选择的研究基于它们与微生物组介导的伤口愈合、组织修复、生物材料辅助输送和工程微生物策略的相关性，而仅关注病原效应且无治疗相关性的文章未在本综述中重点介绍。
章节摘录
微生物组在伤口环境中的积极作用
受损的免疫细胞及其释放的细胞因子以及细菌的毒力因子共同创造了支持微生物附着、定植、增殖和迁移的伤口微环境，从而形成了与健康皮肤不同的微生物组组成[11]、[12]、[13]。然而，并非所有伤口微生物组都对伤口有负面影响，本节将回顾伤口微生物组的积极作用，按照伤口恢复的过程进行阐述（图1）。
应用于创伤愈合的有益微生物组及其衍生物
基于微生物组在创伤愈合中的多种有益作用，调节微生物组已成为支持创伤愈合的有前景的策略[55]。应用于创伤愈合的微生物组具有一些独特优势。首先，微生物组天然存在于伤口微环境中。其次，微生物组可以作为新的药物输送系统。第三，微生物组是一个丰富的资源，其中许多益生菌和微生物衍生物仍有待探索
利用合成生物学的微生物组在创伤恢复中的应用
在前一节中，微生物组的应用仅限于微生物组本身及其代谢产物，其作用主要限于创伤早期的感染预防、炎症控制或小范围组织损伤时的细胞增殖促进。然而，现代合成生物学的进步为研究人员提供了更多的修改手段，即对活细菌进行基因编辑和改造微生物组产品
微生物组及其在特殊类型创伤中的应用
不同类型的创伤意味着不同的损伤部位具有不同的微生物组组成偏好；毕竟，人类微生物组具有“地理分布”特征[161]。因此，不同组织创伤的愈合过程和目标各不相同，相应地，对其微生物组的调控方式也有所不同，这体现在不同的调控机制和递送系统（DDS）上（图6）。有必要讨论在不同类型创伤中起作用的微生物组的特殊特征。
结论与展望
虽然微生物组常与“感染”和“侵袭”等词汇联系在一起，但本综述重点介绍了微生物组的积极方面，解释了它如何参与并应用于创伤治疗。本文首先总结了伤口微生物组如何促进愈合过程的多个阶段，包括防止感染和控制炎症、促进正常的免疫反应以及细胞和组织的再生与增殖。
作者贡献声明
周侃：数据整理。余一福：数据整理。肖尧：数据整理。王光瑞：数据整理。刘冰：监督。王小龙：概念构思。宋志勇：概念构思。卜琳琳：概念构思。罗汉月：初稿撰写。曹雷明：初稿撰写。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了中央高校基本科研业务费（武汉大学，临床医学+X）[资助编号：2042024YXB017]；湖北省中医药研究项目 [资助编号：ZY2023Q015]；湖北省自然科学基金 [资助编号：2023AFB665]；湖北省医学青年人才计划；以及武汉青年医学人才培训项目对卜琳琳的支持。
