《CEJ》空军军医大学轩昆/邱新毓：多功能抗菌-免疫调控-血管化耦联型水凝胶

感染伤口愈合困难是临床医学中面临的重要科学问题。细菌的感染常导致伤口愈合能力下降，严重影响患者的身心和生活，其核心问题在于细菌感染后会引发血管新生不佳和炎症微环境紊乱，严重影响皮肤组织修复再生效能。巨噬细胞的抗炎型极化在免疫微环境调控和促进血管新生中起着关键作用。然而，如何发挥和增强巨噬细胞等免疫细胞和血管内皮细胞调控功能以实现皮肤组织高效修复再生，仍是摆在我们面前的一个难题。近年来，间充质干细胞来源的凋亡微囊泡（MSCs-ApoEVs）因其在组织再生中的多重作用和优势而受到广泛关注。研究表明，MSCs-ApoEVs能够提高血管新生水平并加速伤口愈合，但其在感染伤口中的应用仍面临诸多问题，需要开发一种多功能且有效的递送系统来提高其应用效果。

近日，空军军医大学轩昆教授/邱新毓研究员团队联合西北有色金属研究院袁萍耘研究员团队在Chemical Engineering Journal杂志（中科院1区TOP，IF=13.2）上发表题为“Apoptotic extracellular vesicles derived from mesenchymal stromal cells encapsulated in chitosan-modified hydrogels with multiple and sequential regulatory functions for infected wound healing”的研究论文，空军军医大学第三附属医院孙仔昂硕士研究生、马振博士后、魏一航博士研究生和兰州大学口腔医学院任昊喆硕士研究生为该论文的共同第一作者，空军军医大学第三附属医院轩昆教授、邱新毓研究员和西北有色金属研究院袁萍耘研究员为该论文的共同通讯作者。

该研究从感染皮肤组织修复再生机理中的病理微环境变化过程出发，通过开发了一种基于壳聚糖（CS）的碳量子点交联改性水凝胶，通过整合时序性释放趋化因子和金属镁离子，以实现具有多重智能调控功能（NP@QC@PP-Mg2+-ApoEVs），并提出一种创新的基于“时序性抗菌-免疫调控-血管化耦联”再生策略。该水凝胶通过席夫碱交联反应制备，具备良好的自愈性能、组织粘附性和生物相容性，可贴合不规则创面并实现趋化因子、镁离子和MSCs-ApoEVs时序性释放。体外实验表明，CCL5趋化因子结合镁离子能有效募集并诱导巨噬细胞向抗炎型极化，从而协同MSCs-ApoEVs增强内皮细胞功能，促进血管生成。在小鼠全层皮肤感染缺损模型中，NP@QC@PP-Mg2+-ApoEVs水凝胶的应用可以实现在14天内达到98.7%的伤口愈合，显著优于对照组（69.6%）。机制研究发现，显著提升的愈合效果源于局部巨噬细胞调控和内皮细胞功能增强的协同作用，测序结果提示MAPK/ERK信号的激活是实现这一结果的潜在靶通路。

该研究通过构建一种多功能水凝胶递送系统，有效克服感染皮肤伤口治疗中的需求复杂性问题，显著增强了其疗效。该系统不仅提高了MSCs-ApoEVs的生物利用度，还通过调控巨噬细胞和血管内皮细胞的协同性进一步增强了其炎症调控和促血管新生能力，为皮肤感染伤口的治疗提供了一种具有临床转化潜力的新策略。

参考文献：

Apoptotic extracellular vesicles derived from mesenchymal stromal cells encapsulated in chitosan-modified hydrogels with multiple and sequential regulatory functions for infected wound healing. Chemical Engineering Journal2025, e171232.