褪黑素负载纳米载体助力糖尿病伤口愈合:对抗金黄色葡萄球菌感染的新突破

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:AMB Express 3.5

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  糖尿病伤口愈合困难,研究人员制备 M-CS/Le NPs,发现其可促进伤口愈合,意义重大。

  糖尿病,这个在 21 世纪极为常见且严重的健康问题,正困扰着无数人。在埃及,每年有超 86,478 人因糖尿病相关原因离世,占 20 - 79 岁成人人口的 16%。糖尿病引发的慢性伤口更是让患者苦不堪言,正常伤口愈合本就复杂,要经历止血、炎症、组织增殖和重塑四个阶段,可糖尿病患者由于高血糖、长期炎症反应、缺氧、神经病变和循环异常等因素,伤口愈合进程严重受阻。
金黄色葡萄球菌是感染伤口的常见病原菌,它在伤口处形成生物膜,不仅抵抗抗生素作用,还会延长炎症期,导致伤口难以愈合。传统治疗手段效果不佳,寻找新的治疗方法迫在眉睫。

在此背景下,开罗大学的研究人员开展了一项关于 “褪黑素负载纳米载体治疗金黄色葡萄球菌感染的糖尿病伤口” 的研究。该研究成果发表在《AMB Express》上,为糖尿病伤口治疗带来了新希望。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,制备了褪黑素负载的壳聚糖 / 卵磷脂纳米颗粒(M-CS/Le NPs),并对其进行物理表征;接着,通过体外实验检测其抗氧化、抗炎和抗菌活性;然后,建立糖尿病大鼠模型,诱导全层伤口并感染金黄色葡萄球菌,分组给予不同处理,观察伤口愈合效果;最后,测定氧化应激、炎症细胞因子和凋亡蛋白水平来评估 M-CS/Le NPs 的作用。

研究结果如下:

  1. M-CS/Le NPs 的表征:透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)显示,M-CS/Le NPs 粒径在纳米级(97nm 左右),zeta 电位较高,稳定性良好。其对褪黑素具有可控且持续的释放特性,48h 释放率达 91.1%。
  2. 体外活性:M-CS/Le NPs 展现出强大的抗氧化能力,能有效清除 DPPH、H2O2、OH-和 O2-,抗氧化能力显著高于抗坏血酸、褪黑素(M)和壳聚糖 / 卵磷脂纳米颗粒(CS/Le NPs)。同时,它还具有显著的抗溶血能力,能抑制红细胞溶血,抗菌活性强,对多种细菌和真菌都有明显的抑制作用,细胞毒性低,能维持细胞活力。
  3. 体内实验:在糖尿病大鼠模型中,M-CS/Le NPs 能有效降低伤口处的氧化应激水平,使丙二醛(MDA)含量下降,超氧化物歧化酶(SOD)水平升高。它还能调节炎症细胞因子,降低肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)和白细胞介素 - 1β(IL-1β)水平,减少细胞凋亡,增加抗凋亡蛋白 Bcl-2 水平,降低促凋亡蛋白 Bax、p53、caspase 3 和 caspase 8 的水平。最重要的是,M-CS/Le NPs 促进了伤口愈合,与游离褪黑素或未负载的 CS/Le NPs 相比,能更显著地减小伤口面积。

研究结论表明,M-CS/Le NPs 可促进金黄色葡萄球菌感染的糖尿病大鼠伤口愈合,这得益于其抗氧化、抗炎和抗菌特性。同时,M-CS/Le NPs 降低了治疗所需的褪黑素剂量。不过,该研究也存在一些局限性,如仅检测了单一剂量的 M-CS/Le NPs,动物数量较少,缺乏伤口组织中细菌 CFU 的定量分析等。但总体而言,这项研究为糖尿病伤口的治疗提供了新的策略和方向,有望推动相关领域的进一步研究和临床应用,为糖尿病患者带来更好的治疗前景。
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