对近红外（NIR）光具有响应性的温和光热水凝胶，可用于多模式抗菌治疗、免疫调节以及MRSA感染伤口的再生修复

《Journal of Nanobiotechnology》：NIR-responsive mild photothermal hydrogels for multimodal antibacterial therapy, immunomodulation, and regenerative repair of MRSA-infected wounds

　　

摘要

耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的伤口难以愈合，这是由于细菌持续定植、炎症反应持续时间较长以及组织再生受限所致。在这项研究中，开发了一种近红外（NIR）响应型光固化水凝胶系统（ZPPE@PLHA），通过将ZnO/PDA/PEG/rhEGF复合纳米结构融入PLMA/HAMA基质中，实现局部抗感染治疗和组织修复。实验结果表明，该水凝胶能够持续释放Zn2?，并在808纳米的NIR照射下表现出稳定的温和光热效应（mPTT），温度在10分钟内上升至约48.6摄氏度。体外实验表明，ZPPE@PLHA水凝胶具有由Zn2?和ε-PL共同介导的固有抗菌活性，而NIR照射进一步增强了其对MRSA和大肠杆菌的抑制作用。表型观察和细菌转录组分析显示，这种抗菌效应与膜损伤、代谢紊乱以及翻译相关过程的抑制有关。同时，ZPPE@PLHA减弱了巨噬细胞的炎症激活，并在经典激活的巨噬细胞和脂壁酸（LTA）刺激的巨噬细胞中促进了M2型极化，同时增强了内皮细胞的迁移和管状结构的形成。在MRSA感染的大鼠伤口模型中，使用ZPPE@PLHA水凝胶结合NIR治疗显著减少了MRSA的数量，改善了巨噬细胞介导的炎症微环境，加速了伤口闭合和血管生成，同时增加了EGFR的表达，并增强了PI3K、AKT和ERK的磷酸化。通过整合抗菌、免疫调节和促进再生的功能，这种水凝胶为急性感染伤口的管理提供了一种全程治疗策略。