英文原题：Symbiotic Algae–Bacteria Dressing for Producing Hydrogen to Accelerate Diabetic Wound Healing
通讯作者：吴锦慧，胡一桥，邹志刚，南京大学
作者：Huanhuan Chen（陈欢欢），Yunfei Guo（国云飞）， Zhewei Zhang（张哲玮）, Wenxuan Mao（茅雯萱）, Chenying Shen（沈陈颖）, Wei Xiong（熊威）, Yingfang Yao（姚颖方）, Xiaozhi Zhao（赵晓智）
来源：X-MOL资讯
糖尿病慢性伤口难以愈合，而过量的氧化应激是造成这一难题的重要原因。氢气作为一种新型的抗氧化剂已被广泛研究，但现有的递氢手段——如氢气、富氢水、富氢生理盐水等——有效作用时间短，治疗效果不佳。因此，开发一种可持续递送氢气的递送系统，对慢性伤口的治疗是至关重要的。
图1. 藻菌共生敷料为创面持续递送氢气缓解炎症示意图
近日， 南京大学吴锦慧教授、 胡一桥教授、 邹志刚院士团队在 Nano Letters 上发表了一种新型的 藻菌共生凝胶贴片的研究。这种凝胶贴片内含小球藻和地衣芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌的呼吸作用可持续消耗氧气，为兼性厌氧生物小球藻创造乏氧环境；在乏氧条件下，小球藻可将太阳能转化为生物氢，最令人兴奋的是， 这种凝胶贴片可持续生产生物氢长达60小时。
图2. 光照下藻菌Bac-Chl 凝胶贴片持续产生氢气清除ROS并缓解炎症
在体外试验中，藻菌凝胶贴片产生的生物氢可减少ROS，尤其是毒性最强的•OH 和ONOO –，这可以在清除ROS的同时避免破坏伤口部位的氧化平衡。ROS的减少会促进巨噬细胞向M2型修复性表型转化，并进一步减少促炎性因子IL-6的表达，增加抑炎性因子IL-10的产生，同时促进细胞增殖和新生血管生成。这一结果也在体内实验中得到了进一步证实。
图3. 光照下藻菌Bac-Chl 凝胶贴片促进糖尿病小鼠伤口愈合
在体内实验中，藻菌凝胶贴片可有效促进糖尿病小鼠伤口的愈合，在第3天，小鼠伤口愈合即达到50%。同时，组织学切片显示，用藻-菌凝胶贴片（DM-Bac+Chl）的小鼠的伤口愈合类似于具有丰富肉芽组织和胶原蛋白的急性伤口的愈合。藻-菌凝胶贴片组（DM-Bac+Chl）的肉芽组织厚度为 2.22±0.41 毫米，而糖尿病小鼠组（DM-Control）和地衣芽孢杆菌凝胶贴片组（DM-Bac）的伤口厚度分别为 0.80±0.29 毫米和 0.76±0.19 毫米。此外，用藻-菌凝胶贴片处理的伤口具有致密的胶原蛋白层，与完整皮肤的健康真皮非常相似。
总结
总之，藻类-细菌水凝胶贴片可持续递送氢气，通过减少氧化应激和炎症来促进体内慢性糖尿病伤口愈合。此外，氧气对于伤口愈合过程中的细胞增殖和血管生成至关重要。考虑到使用 Bac-Chl 凝胶贴剂对糖尿病创面氧化损伤的显著治疗效果，未来的研究可以进一步结合 H 2 和 O 2 治疗各种慢性伤口，并确定 H 2 和 O 2 的最佳比例，这可能是在不久的将来用作治疗各种伤口的临床策略。
相关论文发表在 Nano Letters 上，南京大学博士研究生 陈欢欢为文章的第一作者，博士研究生 国云飞为文章的共同第一作者， 吴锦慧教授、 胡一桥教授、 邹志刚院士为通讯作者。
Symbiotic Algae–Bacteria Dressing for Producing Hydrogen to Accelerate Diabetic Wound Healing
Huanhuan Chen, Yunfei Guo, Zhewei Zhang, Wenxuan Mao, Chenying Shen, Wei Xiong, Yingfang Yao, Xiaozhi Zhao, Yiqiao Hu, Zhigang Zou, and Jinhui Wu*
Nano Lett., 2021, DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03693
Publication Date: December 20, 2021
Copyright © 2021 American Chemical Society
通讯作者信息
吴锦慧，男，教授博导，转化医学中心实验室主任。曾在哈佛大学-MIT健康中心访学。获江苏省杰出青年基金，江苏省333工程第二层次人才，教育部自然科学一等奖（排名第2）、教育部技术发明一等奖(排名第2）、江苏省医药科技杰出青年奖等。在 Nature BME、PNAS、Nature Commun、Science Advances、ACS Nano、 Nano Letters 等杂志上发表90多篇SCI研究论文，2020年被ESI评选为“高被引学者”。获得发明专利10余项。
胡一桥：2000年于南京大学获生物学博士学位。曾先后在荷兰、美国做访问学者，现为南京大学教授，博士生导师， 973首席科学家，国务院政府特殊津贴获得者。教育部自然科学一等奖、教育部技术发明一等奖，在“缓控释及纳米靶向药物”领域从事多年研究工作，主持多项国家、省部级科研项目，包括 国家重大科技专项（纳米专项），国家自然科学基金，江苏省支撑计划等。在 Nature BME 等杂志上发表150多篇SCI研究论文。
邹志刚：日本东京大学理学博士，南京大学物理学和材料学博士生导师，中国科学院院士，发展中国家科学院院士。在 Nature、Phys. Rev. Lett.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci.等一流国际期刊发表SCI科学论文750余篇，他引39000余次，h因子95，连续7年入选爱思唯尔“中国高被引学者”榜单，连续3年获评科睿唯安“高被引科学家”称号。
主页链接：
https://med.nju.edu.cn/c2/4d/c10880a442957/page.htm
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