2020年12月09日,北京化工大學材料科學與工程學院徐福建教授研究團隊在《ACS Applied Materials & Interfaces》上發表了題為“Self-Assembled Herbal Medicine Encapsulated by an Oxidation-Sensitive Supramolecular Hydrogel for Chronic Wound Treatment”的文章。
臨床中糖尿病等慢性難愈性創面常常停滯于炎癥期無法愈合,嚴重影響患者的身心健康。中藥大黃酸(rhein)可通過自組裝行為形成大黃酸自組裝纖維(rhein fiber)實現良好的抑制炎癥效果,而rhein fiber由于其穩定性較差,無法直接應用于創面炎癥的治療。針對這一問題,研究團隊提出了通過構建基于二茂鐵(Fc)和β-環糊精(β-CD)自組裝的透明質酸基多糖水凝膠(Rh@OR-S gel)包裹rhein fiber的策略。該水凝膠在提高rhein fiber穩定性的同時,通過Fc響應炎癥創面的氧化微環境,實現了在炎癥部位加速暴露rhein fiber的目的。通過暴露的rhein fiber與炎癥部位細胞的相互作用,可實現有效的炎癥抑制,促進難愈性傷口渡過炎癥期,轉歸為正常的傷口愈合過程。
研究團隊在體外小鼠單核巨噬細胞(RAW264.7)的實驗中證實,采用Rh@OR-S gel水凝膠處理的實驗組其細胞因LPS刺激誘導產生的活性氧(ROS)與一氧化氮(NO)等炎癥相關分子的水平更低,在細胞水平上實現了炎癥的有效抑制。
在體內實驗中,研究團隊選用STZ誘導C57BL/6小鼠構建糖尿病模型,研究了Rh@OR-S gel水凝膠的炎癥抑制效果。用Rh@OR-S gel水凝膠處理的傷口顯示出與正常對照組相似的低ROS和白細胞介素-6(IL-6)等炎癥標志物的現象。同時傷口處的巨噬細胞表型也更趨向于抑制炎癥的M2型巨噬細胞。在隨后的愈合實驗中,用Rh@OR-S gel水凝膠處理的傷口具備最快的愈合速度與最高的愈合質量。具體表現在具有更小的傷口間隙以及更加成熟的表皮再生。研究結果表明:這種基于自組裝策略構建的氧化響應性超分子水凝膠具有高療效的炎癥抑制效果,可以有效加速糖尿病等難愈性創面的愈合,具有潛在的臨床應用價值。
本文的第一作者為北京化工大學材料與科學學院博士研究生趙偉一,通訊作者為北京化工大學材料學院徐福建教授、李楊副教授。
全文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c19492