《Biomaterials》浙大高长有，徐峰：纳米酶水凝胶促进受感染的糖尿病伤口愈合!

由于生物膜形成、活性氧（ ROS）过表达、缺氧和一氧化氮（NO）合成不足等极其严重和复杂的炎症微环境，糖尿病伤口很容易发展为慢性伤口。 近日 ， 科研人员 通过将亲水性聚 (PEGMA-co-GMA-co-AAm) (PPGA) 聚合物与超支化聚-L-赖氨酸 (HBPL) 修饰的二氧化锰 (MnO 2 ) 纳米酶交联，设计并制备了一种多功能水凝胶。 进一步加载本应参与 NO 合成的普伐他汀钠得到 HMP 水凝胶。这种水凝胶在清除不同类型的活性氧、产生氧气、杀死广谱细菌和保护细胞免受氧化应激方面的能力在体外得到证实。转录组分 析显示， HBPL 抑制细菌群体感应 (QS) 系统，下调毒力基因，并干扰细菌代谢。即使在 109 CFU/mL 的情况下，HBPL 交联的水凝胶也能杀死高达 94.1%–99.5% 的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)、大肠杆菌 (E. coli) 和铜绿假单胞菌。HBPL改性大大提高了MnO 2 纳米片在生理环境中的稳定性。HBPL交联的HMP水凝胶在体内有效治疗了MRSA引起的感染，从而显着促进了炎症期的伤口闭合。HMP 水凝胶处理可显着降低 ROS 程度并缓解炎症水平，同时伴有中性粒细胞浸润减少 和体内 M2 型巨噬细胞极化增强。白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和趋化因子-1（CXCL-1）等炎症因子水平显着降低，而抗炎细胞因子如因为也证实了 IL-4 和 IL-10。此外，HMP 水凝胶可以促进转化生长因子-β (TGF-β) 的分泌，刺激新生血管形成，并促进胶原蛋白的沉积，使皮肤和上皮结构更厚。

示意图 1 . 一种 ROS 清除、O 2 产生和 NO 产生的抗菌水凝胶是通过将含有环氧树脂的 PEGMA-GMA-AAm 共聚物与连接在 MnO 2 纳米片上的 HBPL 交联，并在其中负载普伐他汀钠来制备的。该水凝胶可以在体内MRSA感染的糖尿病皮肤伤口处杀死细菌并缓解炎症，并显着促进伤口愈合而不会留下明显的疤痕。

图 1. MnO 2 纳米片和 HBPL-MnO 2 复合材料的表征。

图 2. 多功能水凝胶的表征。

相关论文以题为 Promoting the healing of infected diabetic wound by an anti-bacterial and nano-enzyme-containing hydrogel with inflammation-suppressing, ROS-scavenging, oxygen and nitric oxide-generating properties 发表在 《 Biomaterials 》上。通讯作者 是 浙江大学 高长有教授 ， 徐峰主任医师 。

参考文献：

doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121597