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【新闻】内分泌代谢科韩峻峰团队联合多院团队在《Materials & Design》 发表研究

转自: 2026-07-13 17:17:17

前沿速递

糖尿病创面因其复杂的病理微环境,常陷入“感染-炎症-再生障碍”的恶性循环,是临床修复领域面临的重大挑战。因此,构建能够时空协同调控糖尿病创面微环境的新材料,对于攻克糖尿病创面愈合这一临床难题至关重要。

近期,同济大学附属同济医院内分泌代谢科韩峻峰教授团队联合上海交通大学附属仁济医院刘备副研究员团队,与同济大学附属同济医院创面修复科、上海交通大学医学院附属新华医院骨科等团队合作,在知名期刊 《Materials & Design》(中科院一区Top期刊,2025年IF=8.2)上发表题为“Immune-reprogramming electrospun membrane integrating EGCG and cerium-doped mesoporous bioactive glass for infected diabetic wound remodeling”的研究论文。该研究开发了一种名为 PA-Ce@EG 的时序调控电纺膜,通过整合表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和掺铈介孔生物活性玻璃(Ce-MBG),实现了对感染性糖尿病创面微环境的时空协同调控,为慢性难愈性创面的治疗提供了新思路。

研究内容

感染性糖尿病创面的愈合障碍源于多重因素的交织:高糖环境削弱免疫细胞功能,细菌生物膜持续引发炎症,过量活性氧(ROS)损伤血管内皮细胞并破坏细胞外基质(ECM)。传统敷料功能单一,难以满足这一复杂修复过程的需求。针对这一瓶颈,团队设计了一种“时间程序化”的免疫调节界面。

PA-Ce@EG以左旋聚乳酸米纤维基质(PLLA)为骨架,通过静电纺丝技术构建了模拟天然ECM的纳米纤维结构。其核心创新在于两种功能组分的协同与有序释放:负载的EGCG能够快速释放,通过破坏细菌细胞膜发挥广谱抗菌作用(对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌MRSA和大肠杆菌均有效),并早期抑制炎症信号;而Ce-MBG纳米颗粒均匀嵌入纤维中,通过Ce³⁺/Ce⁴⁺的氧化还原循环,持续清除过量的ROS,缓释的铈离子在调节氧化应激、诱导巨噬细胞向促修复的M2表型极化以及促进血管新生方面发挥了关键作用。

此外,研究团队通过多种体内、体外实验系统共同验证了该材料的疗效与机制:

1. 免疫重编程与血管新生:在细胞实验中,PA-Ce@EG显著降低了M1型(促炎)巨噬细胞标志物(iNOS、TNF-α)的表达,同时升高了M2型(促修复)标志物(CD206、TGF-β)。经该材料处理过的巨噬细胞条件培养基,能显著增强人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的迁移和成管能力,表明其通过免疫-血管轴发挥协同作用。

2. 体内疗效显著:在STZ诱导的糖尿病小鼠MRSA感染创面模型中,PA-Ce@EG膜不仅有效清除了创面细菌,还显著降低了氧化应激标志物丙二醛(MDA)水平,提升了谷胱甘肽(GSH)含量。组织学分析显示,治疗组创面胶原沉积更有序,新生血管(CD31⁺/α-SMA⁺结构)密度显著增加,加速了创面的高质量愈合。

3. 机制解析:转录组学分析进一步揭示,PA-Ce@EG治疗重塑了创面的基因表达谱,下调了炎症相关通路(如细胞因子-细胞因子受体相互作用),同时上调了与血管生成、细胞黏附和ECM重塑相关的通路(如PI3K-Akt信号通路),从分子层面证实了其协同修复机制。

该研究成功构建了一种集抗菌、抗氧化、免疫调控及促血管生成于一体的多功能电纺膜。通过EGCG的快速释放实现早期干预,并结合Ce的持续调控,实现了对感染性糖尿病创面微环境的有序重塑。这项工作展示了通过‘时间程序化’设计来应对慢性创面复杂病理需求的潜力。这种免疫重编程策略为未来开发更智能的创面修复材料提供了新方向。该材料展现出的良好生物安全性和有效性,为其进一步的临床转化研究奠定了基础。

作者团队

同济大学附属同济医院内分泌代谢科韩峻峰教授和上海交通大学附属仁济医院刘备副研究员为该论文的通讯作者,同济大学附属同济医院内分泌代谢科规培詹文博医师为该论文的第一作者。上海交通大学附属新华医院骨科霍市城医师、研究生李岩、同济大学附属同济医院内分泌代谢科冀琳琳主治医师、刘光辉副主任医师、雷莎主治医师、同济大学附属同济医院创面修复科管旭东主治医师为署名作者。本研究得到了同济大学“医学+X”交叉研究项目基金、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的资助。

图文|内分泌代谢科

编辑|李吉辰

责任编辑|谢壮丽