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刘玉玲团队构建负载外泌体的ECM重塑智能水凝胶用于糖尿病创面愈合取得新进展

糖尿病创面愈合困难一直是临床上的棘手问题,其根本原因在于炎症持续不退、血管新生受阻以及细胞外基质(ECM)重塑紊乱,三者相互交织,而现有治疗手段常难以兼顾多重修复需求,效果受限。近日,药物所刘玉玲团队在糖尿病创面修复领域取得重要研究进展,相关成果“Self-healing and pH-responsive bioactive hydrogel dressing loaded with Ramulus Mori-derived exosome-like nanovesicles accelerates diabetic wound healing”在线发表于国际知名期刊《Materials Today》(IF:24.1)。该研究首次从桑枝中成功提取类外泌体纳米囊泡(SZENs),并构建了一种兼具自愈合、pH响应及多重生物活性的双网络水凝胶敷料(SZENs@SQS-GEL),系统揭示了其在调控糖尿病创面复杂病理微环境、促进ECM稳态重塑、加速创面愈合方面的作用机制,为糖尿病足等难愈性创面的治疗提供了全新的策略和理论依据。

研究团队从桑枝提取的SZENs,粒径约187.5 nm,呈典型杯状,具有脂质双分子层结构,内部富含黄酮、生物碱和多种脂质活性成分。体外实验表明,这些纳米囊泡能有效促进皮肤细胞增殖与迁移、诱导血管形成,同时具备良好的抗炎和抗氧化能力。为了将SZENs精准递送至创面并实现长效释放,团队设计了一种基于席夫碱和氢键交联的双网络水凝胶,将氧化桑枝多糖、季铵化壳聚糖和丝素蛋白有机结合,赋予水凝胶可注射性、自主愈合能力和pH响应降解特性。在酸性创面微环境中,水凝胶能够按需释放SZENs,且三者均源自桑-蚕生物体系,天然具有协同优势。糖尿病小鼠模型实验显示,SZENs@SQS-GEL能显著延长纳米囊泡在创面的滞留时间,创面收缩率达到92%,效果优于临床常用的Tegaderm敷料;同时,该敷料还能有效抑制细菌、缓解过度炎症、促进血管新生和有序胶原沉积,通过调节I/III型胶原比例实现ECM稳态重塑,最终实现近乎无瘢痕愈合。

该研究突破了传统敷料功能单一的局限,将桑枝来源的天然纳米囊泡与智能响应型水凝胶相结合,构建了一个集“智能响应-多重调控-ECM重塑-安全有效”于一体的创面修复平台。这一策略不仅为糖尿病足溃疡的治疗开辟了新途径,也为其他慢性炎症性组织损伤的修复提供了有益借鉴。

本文共同通讯作者为药物所叶军研究员、王洪亮副研究员和刘玉玲研究员,第一作者为陈智洋博士。该工作获得国家自然科学基金(82304393)、中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2025-I2M-XHXX-093)和中央高校基本科研业务费(3332024161)等项目的资助。