糖尿病慢性创面是糖尿病最严重的并发症之一，好发于肢体末端血液循环较差的部位，约25%的患者最终发展为截肢，这些人中至少有 68% 将在 5 年内死亡。该类创面发病机制复杂，主要的特点为持续的高血糖导致组织过度氧化应激，抑制了血管生成并延长炎症反应。最新报道指出，线粒体动力学，特别是线粒体裂变，与高糖诱导的活性氧增加和血管生成障碍密切相关。这会导致细胞损伤并阻碍细胞的增殖和迁移。目前对于糖尿病创面治疗效果有限，临床上迫切需要开发一种有效的治疗方法减少糖尿病环境ROS过度产生从而减轻氧化应激损伤，进而改善糖尿病创面愈合效果。 
近日，空军军医大学胡大海教授、西安交通大学郭宝林教授团队共同在Bioactive Materials杂志发表题为“Exosome/metformin-loaded self-healing conductive hydrogel rescues microvascular dysfunction and promotes chronic diabetic wound healing by inhibiting mitochondrial fission”的研究论文（2023 Mar 15;26:323-336）。空军军医大学胡大海教授，西安交通大学郭宝林教授为该研究论文的共同通讯作者，空军军医大学博士生张月、西安交通大学博士生李勐、空军军医大学副主任医师王耘川为共同第一作者。该团队设计并制造了一种具有自愈、抗感染和导电特性的双载水凝胶，通过4臂SH-PEG与Ag +交联，Ag-S 配位生成动态的PEG水凝胶，这种温和的配位交联方法所形成的高度互连的多孔网络，有利于生物活性物质更好移动和释放，提高了对所装载货物的利用率同时减少对货物的损害。并且随着水凝胶缓慢降解，Ag +的缓慢释放也表现出出色的抗感染能力。电活性材料的加入已被证明可以传递生物电信号促进皮肤细胞增殖、迁移和黏附活动，从而加速愈合过程，尤其适用于慢性创面。现代生物材料结合电活性物质是新型敷料的理想选择。多壁碳纳米管因其优异的导电性、生物相容性、抗菌活性、高效载药性及高表面积和机械强度在皮肤组织工程中表现出有前景的特性。团队将多壁碳纳米管加入水凝胶中，与巯基形成氢键铰链，并形成稳定的三维立体结构，同时装载外泌体及二甲双胍，用于改善糖尿病创面血管生成并促进创面愈合。研究团队对该水凝胶的理化性质进行了表征，并通过糖尿病小鼠创面模型评估了该生物活性敷料的修复效果，同时在细胞层面上进行抗氧化、血管生成及线粒体相关的机制探索。证实其可以通过促进体内和体外的血管生成和细胞增殖，加速伤口上皮化过程，同时具有改善炎症的作用。愈合的伤口胶原蛋白排列整齐，皮肤附件结构完整，达到良好的愈合状态，具有减少疤痕形成的潜能。进一步深入研究表明，该智能双载水凝胶可以通过干扰线粒体裂变，降低高糖环境下ROS的产生，保护F-肌动蛋白稳态，从而促进血管内皮细胞迁移和新生血管形成（图1）。为糖尿病慢性创面的治疗提供了出色的治疗效果及理论依据。图1 PEG/CNT/ADSCs-Exo/met-SH水凝胶可以通过抑制线粒体裂变，改善高糖环境下血管内皮细胞迁移和管形成。Exosome/metformin-loaded self-healing conductive hydrogel rescues microvascular dysfunction and promotes chronic diabetic wound healing by inhibiting mitochondrial fission. Bioact Mater. 2023 Mar 15;26:323-336. doi: 10.1016/j.bioactmat.2023.01.020.外泌体资讯网 Bioact Mater|空军军医大学胡大海/西安交大郭宝林：负载外泌体/二甲双胍导电水凝胶促进糖尿病慢性创面血管生成及创面愈合
