化解重大挑战！上海交通大学医学院附属第六人民医院：促进皮肤伤口愈合有前景的策略

近日，上海交通大学医学院附属第六人民医院研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文， 题为“Ultrasound-Activated Bifunctional Piezoelectric Hydrogel Dressings Promote Infected Wound Healing via Regulating Angiogenesis and Lymphangiogenesis”，本研究中，研究人员设计了一种双网络压电水凝胶 AB-Gel，利用超声波触发的压电催化疗法来促进感染伤口的愈合。研究人员将钛酸钡纳米颗粒嵌入水凝胶中。该水凝胶表现出出色的粘附性和可重复性。超声波刺激诱导了声学激活和压电极化相结合的协同效应，在水凝胶界面处增强了活性氧（ROS）的生成，赋予了 AB-Gel 水凝胶强大的抗菌能力。体内和体外实验表明，压电 AB-Gel 通过调节炎症反应、促进肉芽组织形成、血管生成和淋巴管生成显著加速了感染伤口的愈合，这一过程在伤口愈合过程中鲜有报道。因此，压电 AB-Gel 水凝胶能够协调感染性难治性伤口的微环境以促进伤口愈合，在感染伤口的治疗中具有很高的价值。这种压电水凝胶为临床应用提供了很有前景且用途广泛的选项。

感染性慢性伤口：愈合难题与多重挑战

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感染性慢性伤口是全球医疗保健系统面临的重大挑战之一，给个人、家庭和社会带来了沉重的负担。与正常的伤口愈合过程遵循可预测的阶段不同，感染性慢性伤口的愈合往往难以预测，其特点是多个阶段同时存在，呈现出非线性动态，从而使得愈合过程更为复杂和漫长。此外，这些伤口通常与糖尿病、血管功能障碍和压力性损伤等共病相关，且往往停滞在持续的感染驱动的炎症阶段，显著延缓了恢复进程。在传统的临床实践中，抗生素是控制伤口感染的主要策略。然而，伤口部位形成的细菌生物膜会分泌胞外多糖基质，作为物理屏障显著阻碍抗生素的渗透，导致耐药性增加 10 至 1000 倍。近期多重耐药菌株的出现进一步削弱了抗生素的疗效。此外，感染性慢性伤口具有典型的病理特征，这会加速肉芽组织衰老和水肿。这些因素共同损害成纤维细胞功能，扰乱胶原蛋白沉积，并延缓伤口向心收缩，最终阻碍伤口愈合。

AB-Gel水凝胶促进感染性伤口愈合过程中的血管生成和淋巴管生成

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研究发现表明，超声激活的 AB-Gel 与增强的血管生成和淋巴管生成反应相关，同时伴有 Piezo1/VEGFA/VEGFC 信号通路的升高。研究结果还支持超声激活的 AB-Gel 治疗与 Piezo1/VEGFC 信号通路增强以及 LYVE-1 阳性淋巴管反应增强之间的关联。尽管体内实验结果表明淋巴管增强显著，并与 Piezo1/VEGFC 表达相关，但这些数据本身并不能证明淋巴管再生是压电效应独有的直接机制。Piezo1 抑制实验在细胞水平上提供了支持性证据；然而，体内明确的因果关系和特异性还需要进行更多的功能缺失和通路阻断实验，以及时空机制的探究。对于受感染的慢性伤口，细菌感染所引发的严重炎症反应会阻碍伤口修复过程。对过度炎症的抑制表明，AB-Gel 水凝胶不仅能减轻严重的炎症反应，还能为感染伤口的愈合创造更有利的微环境。压电 AB-Gel 水凝胶抑制伤口炎症的情况通过定量分析结果得到了证实，这与宏观实验结果一致。

伤口愈合过程中血管生成和淋巴管生成的分析

结论

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综合来看，这些发现表明，超声激活的 AB 凝胶代表了一种很有前景的策略，有助于促进感染和难治性皮肤伤口的修复。

参考资料：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202522152

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