负载外泌体与苦参碱的自修复氧化黄原胶水凝胶通过微环境调控促进糖尿病创面愈合

本推荐语：研究者通过希夫碱共价键构建了氧化黄原胶（OXG）/ε-聚赖氨酸（ε-PL）自修复水凝胶，并负载外泌体（Exos）和苦参碱（Mat）形成EXEM复合体系。该水凝胶具有pH响应性释药特性，可协同抗菌（ε-PL+Mat）、促进血管新生（Exos）并调控巨噬细胞极化，有效改善糖尿病创面高糖/炎症/氧化应激微环境，为糖尿病足溃疡等慢性创面治疗提供新型功能性敷料方案。

　　

Highlight

糖尿病创面作为糖尿病严重的慢性并发症，其高死亡率和高致残率给公共卫生系统带来沉重负担。本研究通过氧化黄原胶（OXG）与ε-聚赖氨酸盐酸盐（ε-PL）间的动态希夫碱共价交联，开发出具有自修复特性的可注射水凝胶体系。通过整合苦参碱（Mat）和外泌体（Exos）构建的EXEM（OXG/ε-PL/Exos/Mat）复合水凝胶，不仅展现ε-PL与Mat的协同抗菌效应（可降低耐药菌感染风险），其封装的外泌体更能有效促进创面血管新生、调控巨噬细胞极化并缓解糖尿病创面持续性炎症。

Materials

实验采用源自野油菜黄单胞菌的黄原胶（XG，分子量1000 kDa）和ε-PL（分子量3.6 kDa），通过高碘酸钠氧化获得含醛基的OXG。人脐静脉内皮细胞（HUVECs）和脂肪间充质干细胞（ADSCs）用于外泌体分离及功能验证。

Characterization of hydrogels

羟胺盐酸盐滴定法测定OXG氧化度为67.3%±5.1%。FTIR光谱显示OXG在1720 cm^-1处出现显著醛基特征峰，而流变学测试证实水凝胶在10 Pa剪切力下仍保持结构完整性（储能模量G'＞损耗模量G''）。体外释药实验表明，在pH 5.5的酸性环境中（模拟糖尿病创面微环境），Mat和Exos的72小时累积释放率分别达82.4%和76.8%。

Conclusion

糖尿病创面愈合障碍与高糖诱导的持续炎症、氧化应激、晚期糖基化终产物（AGEs）积累等多重病理机制相关。本研究开发的EXEM水凝胶通过三重机制发挥作用：①动态希夫碱键实现注射后自修复覆盖创面；②ε-PL与Mat协同对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）等耐药菌；③Exos通过miR-21-5p/PTEN通路促进血管化并转换M1型巨噬细胞为修复型M2表型。该技术为糖尿病慢性创面的微环境调控提供了创新解决方案。