一种多功能真菌防御素刀片，用于负载水凝胶以加速感染性伤口的愈合

《International Journal of Pharmaceutics: X》：A multifunctional fungal defensin bladesin loaded-hydrogel for accelerated infectious wound healing

抗菌肽bladesin通过调节炎症反应和促进胶原沉积加速伤口愈合，其负载于聚氧乙烯407热敏水凝胶中具有缓释特性。

　　
该研究围绕新型真菌 defensin 肽段 bladesin 的发现及其在伤口修复中的应用展开。研究团队从皮肤真菌 *Blastomyces dermatitidis* 中鉴定出一种由116个氨基酸组成的 defensin 肽段，其中成熟肽段包含38个氨基酸，通过三个半胱氨酸残基形成的分子内二硫键（Cys4-Cys29、Cys14-Cys35、Cys18-Cys37）构建稳定的α/β折叠结构（CSαβ motifs）。体外实验显示，该肽段对多重耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）的最小抑菌浓度（MIC）为4 μM，且对革兰氏阳性菌保持高效抑菌活性。值得注意的是，线性未折叠肽段不具备抗菌功能，而氧化后形成的二硫键结构显著增强了生物活性。

研究创新性地将 bladesin 装载于聚乙烯吡咯烷酮-407（Poloxamer 407）热敏水凝胶中。通过调控温度实现水凝胶的相变（4℃固态→37℃凝胶态），该材料在模拟生理条件时可缓慢释放 bladesin 肽段。体内实验显示，搭载 bladesin 的水凝胶能显著缩短MRSA感染性小鼠创面愈合周期（14天愈合率达94.8%），相比对照组提前3-4天完成表皮再生。机制研究表明，该肽段通过多重途径发挥作用：1）破坏细菌细胞膜结构（扫描电镜显示细菌形态崩解）；2）促进成纤维细胞增殖（CCK-8检测显示16-64 μM浓度组细胞活力提升20-35%）；3）调控炎症因子表达（IL-1β和TNF-α mRNA水平在治疗第7天分别下降40%和28%）；4）增强胶原沉积（Masson染色显示实验组胶原面积比对照组高60%）。

在材料学应用方面，研究采用冻干法制备水凝胶，SEM图像显示其内部形成微孔结构（孔径50-200 μm），这种三维网络结构不仅有利于肽段缓释（72小时累计释放率达83%），还能为新生血管和胶原纤维提供物理支架。值得注意的是，该水凝胶具有双重功能：热敏相变确保局部药物浓度维持，同时其物理屏障作用可阻止病原体二次污染。临床前研究显示，搭载 bladesin 的水凝胶在抗感染（细菌载量减少92%）和组织再生（胶原含量提升3倍）方面均优于传统敷料。

该研究突破性解决了 defensin 肽段临床应用的关键难题：1）通过化学合成-氧化复性工艺实现高纯度（>95%）肽段制备；2）利用热敏水凝胶实现缓释（72小时持续释放）与控释（37℃下靶向释放）；3）首次证实真菌 defensin 肽段在感染性伤口中可通过抗炎（降低IL-1β水平）和促再生（提升COL1A1表达）双重机制发挥作用。研究数据表明， bladesin 水凝胶在促进创面愈合的同时，能有效控制炎症反应，避免了传统抗生素治疗可能引发的免疫抑制问题。

在应用场景方面，该水凝胶展现出广谱抗菌特性（对金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌等常见病原体MIC值均<32 μM），且对红细胞溶血活性低于5%（128 μM浓度组），生物相容性良好。动物实验显示，在建立深部皮肤缺损模型后，实验组创面在第4天即出现明显愈合迹象（创面面积缩小至对照组的35%），第7天表皮再生完成率已达82%，显著优于对照组的58%。机制研究进一步揭示， bladesin 通过破坏细菌细胞膜（实验组细菌形态完整度仅为对照组的12%），清除病原体；同时激活Toll样受体4信号通路（Western blot检测显示MyD88磷酸化水平提升2.3倍），促进巨噬细胞极化（M1/M2比例由1:1.5变为1:3.8），从而实现抗感染与组织修复的协同作用。

该研究为感染性伤口治疗提供了新策略：基于天然真菌 defensin 的广谱抗菌特性，结合智能水凝胶的缓释控释优势，形成"抗菌-抗炎-促再生"三位一体的治疗体系。临床转化潜力体现在：1）制备工艺成熟（采用市售Poloxamer 407原料）；2）动物实验显示安全性良好（无细胞毒性，溶血率<5%）；3）治疗窗口期短（72小时杀菌率>90%）。未来研究方向可聚焦于：①构建人源化表达系统提高产量；②优化水凝胶配方延长作用时间；③开展多中心临床试验验证临床疗效。该成果已获得国家发明专利（专利号：ZL2023XXXXXX.X），相关技术正在与医疗器械企业合作推进中。