双硫仑纳米囊泡水凝胶:糖尿病伤口愈合黑科技上线啦!
双硫仑纳米囊泡水凝胶:糖尿病伤口愈合黑科技上线啦!
糖尿病已成为全球公共卫生问题,其中糖尿病足溃疡(DFU)严重影响患者生活质量,且治疗颇具挑战。据估算,2021年全球约5.29亿人患有糖尿病,预计到2050年将达13.1亿,而DFU在糖尿病患者中的发生率约为34%。传统治疗手段在应对糖尿病伤口时存在诸多局限,因此,开发新的治疗方法迫在眉睫。
近日,一项发表于J Transl Med的研究带来了令人振奋的消息。研究人员针对糖尿病伤口愈合难题,研发出一种载有双硫仑(DSF)的纳米囊泡水凝胶(DSF-NPs@SA),为糖尿病伤口治疗开辟了新路径。
在研究中,研究人员从脂肪来源的间充质干细胞(ADSCs)中分离出细胞外囊泡(EVs),并通过复杂工艺将DSF负载于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)纳米颗粒上,形成DSF-NPs,最后与海藻酸钠水凝胶组合。为确保材料性能,运用了多种前沿技术进行表征。例如,Western blot分析用于检测相关蛋白表达,纳米颗粒跟踪分析(NTA)测定粒径分布,透射电子显微镜(TEM)观察微观形态等。结果显示,DSF-NPs@SA具备良好的药物负载和释放性能,且能维持水凝胶的结构完整性。
细胞层面的实验揭示了DSF-NPs@SA的作用机制。在高糖环境下,DSF-NPs有效抑制了中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的产生,这主要通过抑制Caspase-1/GSDMD通路实现。NETs过度激活与糖尿病伤口炎症及愈合延迟密切相关,DSF-NPs的这一抑制作用意义重大。同时,DSF-NPs还对巨噬细胞功能产生积极影响,显著降低炎症因子表达,促使巨噬细胞向抗炎的M2型极化,进而调节炎症反应。此外,它还能增强内皮细胞和角质形成细胞的增殖、迁移以及血管生成能力,这些过程对伤口愈合至关重要。
动物实验进一步验证了DSF-NPs@SA的卓越疗效。研究人员构建糖尿病伤口模型,将实验小鼠分组并分别给予不同处理。结果令人惊喜,DSF-NPs@SA处理组的伤口愈合速度显著加快,到第15天伤口基本完全闭合,而对照组伤口仍未完全愈合。组织学分析表明,DSF-NPs@SA能增加伤口处表皮和肉芽组织厚度,促进胶原沉积和血管生成,减少未愈合上皮的长度,这些变化都有力推动了伤口愈合进程。深入研究发现,DSF-NPs@SA可调节伤口炎症反应,降低NETs标记蛋白和炎症因子水平,增加M2巨噬细胞在伤口部位的浸润,从而改善伤口微环境。
此外,研究人员还对DSF-NPs@SA的安全性进行了评估。通过对治疗后小鼠主要器官的检查,发现没有明显的组织病理学变化,这意味着该治疗方法具有良好的生物相容性,为其未来的临床应用奠定了坚实的基础。
总的来说,这项研究成果极具价值。DSF-NPs@SA复合水凝胶不仅克服了DSF口服代谢快、稳定性差的问题,还充分发挥了EVs和水凝胶的优势,实现药物高效递送与持续释放,有效促进糖尿病伤口愈合。未来,研究团队将继续深入探究其作用机制,优化药物递送系统,推动该成果迈向临床应用,有望为广大糖尿病患者减轻痛苦,带来新的希望。