自适应阳离子肽束水凝胶在感染性下颌骨缺损修复中的应用研究

本研究创新性地构建了基于希夫碱(Schiff base)的自适应阳离子肽束(GPI)水凝胶系统，通过氧化海藻酸钠(OSA)与明胶/淫羊藿苷(icariin)形成动态可逆网络。该水凝胶具有pH响应特性，能在感染酸性环境中智能释放阳离子肽束(4B+8)，通过破坏细菌ATP实现高效抗菌；在中性环境下自动停止释放，降低生物毒性。动物实验证实其可有效清除感染、减少中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成，并显著促进骨再生，为感染性颌面部骨缺损治疗提供了新策略。

　　

Highlight

阳离子肽束的制备与抗菌活性表征

物理破坏细菌细胞膜被认为是不易产生耐药性的理想抗菌策略。本研究选用从头设计的同源四螺旋束结构，该结构由四个反平行螺旋通过疏水核心组成。每个螺旋肽含有29个氨基酸残基，其中第4、7、8、11、14、15、18、21、22、25和29位点...

结论

本研究通过希夫键化学键构建了负载阳离子肽束的水凝胶用于感染性下颌骨缺损治疗。理论和实验研究表明，GPI水凝胶具有可注射性和自愈合性，能适应复杂形态的骨缺损。更重要的是，该水凝胶能响应感染微环境释放阳离子肽束发挥抗菌作用...

材料与方法

所有氨基酸购自Gill Biochemical公司。N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC)和N,N'-二甲基甲酰胺(DMF)购自上海泰坦科技。海藻酸钠、明胶A、氢氧化钠和淫羊藿苷由上海阿拉丁生化科技提供。

阳离子肽束的合成与表征

以DMF为溶剂，采用标准固相肽合成法(SPPS)在Rink酰胺树脂上逐步合成特定氨基酸序列...

作者贡献声明

Feifei Li：综述撰写-审阅编辑、方法论、基金获取、概念设计。Ling Ye：综述撰写-审阅编辑、项目管理、方法论、概念设计。Fanyuan Yu：综述撰写-审阅编辑、监督指导、项目管理、方法论、基金获取、形式分析、概念设计...

数据可用性声明

数据可根据要求提供。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响研究结果的财务或个人利益冲突。

致谢

本研究受国家自然科学基金(U21A20368)、四川省科技计划(2024NSFSC1581, 2025ZNSFSC0754)、中国博士后科学基金(BX20230240, 2024M762251)和四川大学交叉创新基金资助。特别感谢四川大学华西医院核心实验平台梁艳和杨健的技术支持。