成都生物所在促进糖尿病伤口愈合领域中获得新进展

　　

 伤口愈合包括四个典型的过程:止血、炎症、增殖和重建。糖尿病伤口是一种特殊的伤口。与常见伤口相比，糖尿病伤口含葡萄糖，细菌生长迅速加快。此外，高糖还可能引起伤口部位的炎症，过量的活性氧(ROS)可能损害正常细胞。最终，伤口愈合的炎症期延长。目前，抗菌和抗炎材料是糖尿病伤口愈合的主要工具。 

 需要注意的是，各种生成ROS的抗菌材料或清除ROS抗炎材料对伤口ROS的调节方式单一。产生ROS的材料不能阻止ROS造成的损伤，去除ROS的材料不能产生ROS来抑制细菌生长。与单层敷料相比，双层结构赋予敷料更多的功能。在伤口愈合的过程中，每一层敷料都扮演着不同的角色，各层敷料相互辅助。虽然双层水凝胶凭借双层结构可以从多角度促进糖尿病创面愈合，但目前还没有一种双层水凝胶能够解决糖尿病创面愈合过程中ROS的产生与消除之间的冲突 

 近日中国科学院成都生物研究所李帮经课题组设计了一种双层水凝胶，内层水凝胶由二茂铁(Fc)改性季铵壳聚糖(Fc-QCs)、聚β-环糊精(Pβ-CD)和葡萄糖氧化酶(Gox)形成。外层水凝胶由明胶和多巴胺(DA)交联形成。在糖尿病伤口愈合初期，内层水凝胶中的Gox首先与葡萄糖作用生成葡萄糖醛酸和H₂O₂。在酸性条件下，Fc中的Fe²⁺可催化H₂O₂生成抗菌？OH，通过抗菌实验证实内层水凝胶对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和大肠杆菌(E. coli)均表现出优异的杀菌效果。同时，Fc被氧化为Fc⁺，导致β-CD与Fc之间的主客体相互作用被破坏，内层水凝胶结构崩塌。在糖尿病创面愈合的后期，外层水凝胶中的DA有助于清除伤口多余的？OH。通过对糖尿病小鼠背部全层皮肤缺损模型的愈合实验，证实了双层水凝胶具有优异的促进创面愈合能力。 

 该研究以“Double-layer hydrogel with glucose-activated two-stage ROS regulating properties for programmed diabetic wound healing”为题发表在国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces上，DOI：10.1021/acsami.3c10607。该文章的通讯作者是中国科学院成都生物研究所天然产物中心李帮经研究员，四川大学高分子研究所张晟教授和云南民族大学的袁明龙教授，第一作者是中国科学院成都生物研究所博士研究生谭敏。该研究得到国家自然科学基金（Grant Nos 22277119, 52273107）的支持。 

　　图一.糖尿病伤口愈合效果