《BMC Biotechnology》：Propolis-functionalized acellular fish skin scaffolds as biotechnological platforms for antimicrobial activity and regenerative wound healing
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本研究针对脱细胞鱼皮（AFS）缺乏抗菌活性及蜂胶直接应用存在突释与细胞毒性问题，开发了乙醇蜂胶提取物（EPE）功能化AFS支架。该支架在保留胶原结构的同时，实现了多酚的持续释放（>90%, 96 h），显著抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长，并上调COL1A1、COL3A1、VEGF、TGF-β1等再生基因表达，为感染性创面修复提供了新型材料。
在慢性创面治疗领域，理想的生物材料不仅需要为细胞迁移和血管新生提供物理支撑，还必须具备抵御病原微生物感染的能力。脱细胞鱼皮（Acellular Fish Skin, AFS）作为一种富含胶原的天然细胞外基质（Extracellular Matrix, ECM）支架，因其优异的生物相容性和促再生能力备受关注。然而，AFS本身缺乏固有的抗菌活性，在感染风险较高的创面环境中应用受限。另一方面，蜂胶（Propolis）作为一种天然树脂，富含多酚类化合物，具有广谱抗菌、抗氧化及免疫调节特性，但其直接应用常面临“突释效应”（Burst Release）和局部细胞毒性的挑战。如何将蜂胶的生物学活性与AFS的结构优势相结合，构建一种既能持续抑制细菌生长又能促进组织再生的多功能支架，成为该研究试图解决的核心问题。
针对这一挑战，发表在《BMC Biotechnology》上的研究提出了一种生物技术策略：通过真空辅助浸渍工艺，将乙醇蜂胶提取物（Ethanolic Propolis Extract, EPE）负载于经脂质保存的罗非鱼来源AFS上，构建出EPE-AFS杂化支架。该研究系统评价了该材料的理化性质、药物释放动力学、抗菌效能及其对成纤维细胞生物学行为的调控作用，旨在为感染性创面修复提供一种新型的“抗菌-再生”一体化解决方案。
关键技术与方法
研究采用脂质保存的罗非鱼皮制备AFS，通过真空辅助浸渍实现EPE功能化。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和场发射扫描电镜（FE-SEM）表征材料化学结构与形貌；通过接触角测量评估亲水性；采用浊度法测定对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli）的抗菌活性；通过细胞迁移、黏附实验及实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析成纤维细胞的基因表达（包括COL1A1, COL3A1, VEGF, TGF-β1, IL-6, MMP-9）。
研究结果
材料表征与药物释放
EPE-AFS支架的成功构建与理化性质
研究首先证实，真空辅助浸渍工艺并未破坏AFS原有的胶原纤维结构和多孔架构，力学性能维持在约13 MPa，显示出良好的机械完整性。FTIR光谱分析揭示了多酚类特征峰的出现，证实了EPE的成功沉积。尤为重要的是，材料表面亲水性得到显著改善，接触角从91°±2°降低至67°±3°，这有利于细胞贴附和组织液渗透。在药物释放方面，EPE-AFS展现了理想的缓释特性，在96小时内实现了超过90%的多酚累积释放，有效避免了传统方法中常见的突释现象，为长效抗菌提供了基础。
抗菌活性与细胞响应
双重功能的体外验证
功能实验结果显示，EPE-AFS支架对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）和革兰氏阴性菌（大肠杆菌）均表现出显著的生长抑制效果，验证了其广谱抗菌能力。在细胞层面，成纤维细胞在支架上的黏附和迁移能力显著增强，表明材料具有良好的生物活性。基因表达谱分析进一步揭示了其促再生机制：与未修饰的AFS相比，EPE-AFS显著上调了细胞外基质（ECM）合成相关基因（COL1A1, COL3A1）以及促血管生成因子（VEGF, TGF-β1）的表达，同时下调了炎症相关基因（IL-6）和基质金属蛋白酶（MMP-9）的水平。这表明该支架不仅能抑制感染，还能主动引导创面微环境向“促再生、抗炎”方向转变。
结论与意义
本研究成功开发了一种基于天然产物的多功能生物材料平台。EPE-AFS支架结合了AFS的ECM模拟结构与蜂胶的生物学活性，实现了抗菌与再生功能的协同。它通过持续释放多酚成分抑制病原菌，同时通过调控关键基因表达促进胶原沉积和血管生成，并减轻炎症反应。该策略为解决感染性创面修复中“抗感染”与“促愈合”难以兼顾的难题提供了新的思路，是组织工程领域一次有价值的生物技术创新。尽管该研究在体外模型中取得了令人鼓舞的结果，但作者也指出，其真正的治疗潜力仍需通过包含内皮细胞和免疫细胞的功能实验，以及在活体动物创面模型中进行进一步验证。
