国际权威期刊《Nature Reviews Materials》近日发表题为“Helping diabetic wounds heal”的研究亮点专栏文章（research highlights），对近期发表在Nature Communications上关于慢性糖尿病伤口功能敷料领域发表的最新研究论文进行了详细推介（A microenvironment-modulating dressing with proliferative degradants for the healing of diabetic wounds, Nature Communications 2024, 15, 9786）。文章作者，Nature Reviews Materials高级编辑Ariane Vartanian指出，这种敷料以其简化的设计非常巧妙地同时解决了炎症和再生两大挑战（图1）。

糖尿病伤口是糖尿病患者面临的严重并发症之一，常伴随持续性的炎症反应，导致活性氧（ROS）水平升高并引发氧化应激，从而干扰伤口愈合的关键过程，如新血管生成（现有血管形成新血管）和组织再生。有效治疗此类伤口需要对紊乱的炎症微环境和组织修复阶段进行精准调控。近日，来自华中科技大学的罗亮、田斯丹、孟凡玲及其团队在《Nature Communications》上发表研究成果，报道了一种基于聚合物的新型糖尿病伤口敷料。该敷料通过一种简化的机制，成功实现了对炎症和组织再生的同步调控（图2）。

这种新型敷料由两层功能性材料组成：外层为壳聚糖层，内层为直接接触伤口的聚二炔层（poly(deca-4,6-diynedioic acid, PDDA）。壳聚糖层具备止血、抗菌和提供机械支撑的功能，而 PDDA 则直接作用于伤口微环境，既能有效缓解炎症，又能显著促进组织修复。

PDDA的分子结构使其能够多维度调控伤口微环境。其聚合物骨架由交替排列的碳碳双键和三键组成，具有易于氧化降解的特性。在愈合过程中，PDDA与伤口中积累的ROS发生反应，逐步降解。这一过程不仅有效清除并消耗ROS，还释放出一种能够显著刺激组织再生的主要降解产物——琥珀酸。由此实现降低氧化应激和炎症与促进伤口愈合的分子生成在本征上密切相关。实验结果表明，在与血管生成相关的人内皮细胞实验中，PDDA的降解产物能够显著增强细胞的迁移能力和管状结构的形成，这是新血管生成的关键步骤。此外，这些降解产物还上调了多种与血管健康密切相关的基因表达。

得益于敷料巧妙的设计，其有效促进了糖尿病小鼠和糖尿病猪的伤口愈合。在糖尿病小鼠实验中，使用该敷料处理的伤口在12天内闭合了约80%，远高于对照组的30%。处理组伤口的 ROS 含量显著降低，炎症标志物减少，再生组织结构清晰、纤维化明显，显示出有效的组织修复和胶原形成。相较之下，对照组伤口组织结构不规则，且充满大量ROS。在愈合过程与人类相似的糖尿病猪模型实验中同样观察到相似的让人感到希望的结果。与对照组相比，该敷料显著缩小了伤口体积，减少了炎症细胞，降低了免疫反应，同时改善了胶原生成和组织质量。

得益于敷料的精巧设计，它在糖尿病小鼠和糖尿病猪的伤口愈合中展现出了显著疗效。在糖尿病小鼠实验中，使用该敷料处理的伤口在12天内闭合了约80%，显著优于对照组的30%。处理组的伤口中ROS含量明显降低，炎症标志物显著减少，再生组织结构清晰且纤维化显著，表明组织修复和胶原形成效果显著。相比之下，对照组的伤口组织结构不规则，并且富含大量ROS。在愈合过程与人类相似的糖尿病猪模型实验中，也观察到了令人鼓舞的相似结果。与对照组相比，该敷料显著缩小了伤口体积，减少了炎症细胞数量，抑制了过度的免疫反应，同时显著改善了胶原生成和组织质量。

报道原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41578-024-00758-y