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  血管生成受損是慢性創面形成的的病理基礎，是導致創面遷延不愈的重要原因之一。目前常用的治療策略是直接或聯合生物材料局部使用各種促血管再生因子，如血管內皮生長因子（VEGF），有利于創面閉合和血管生成。

  但存在如下幾個問題：

• 1）可生物降解的基質、糖胺聚糖和細胞外基質衍生蛋白是VEGF常見的控釋系統，但這些系統遵循固定的預加載/釋放模式，且在最初幾小時產生的爆發性釋放導致生長因子釋放時間分布不均衡，因此需要添加大量生長因子以維持長期釋放；

• 2）在慢性創面中，往往形成持續炎癥、高度蛋白水解、過度氧化應激的不利于再生的創面微環境，導致促血管再生因子極其容易失活與降解，其穩定性與生物利用度受到了嚴重限制；

• 3）慢性創面形成過度炎癥激活的局部免疫微環境，也阻礙著血管生成的進程。

  創面的臨床治療與基礎研究一直是陸軍軍醫大學西南醫院燒傷研究所的關注重點。為了克服上述局限性，研究者們設計開發了一種負載活性工程益生菌的多功能水凝膠，通過原位生產投遞促血管再生因子與巨噬細胞表型調控分子，持續提供刺激血管再生信號和調控創面局部免疫反應，重塑創面愈合微環境，促進創面快速血管化，從而進一步加速慢性創面修復。通過合成生物學技術將編碼信號肽、生物效應蛋白、誘導劑耐受因子等功能基因元件進行組裝設計，構建了可持續誘導分泌VEGF的乳酸乳球菌，提供持續的血管生成信號；同時乳酸菌通過分泌乳酸誘導巨噬細胞由促炎型M1向抗炎型M2轉變，逆轉血管生成不利的微環境。進一步與肝素-泊洛沙姆（HP）水凝膠聯用促進了工程益生菌的局部使用，HP水凝膠不僅可維持工程菌的生長，空間限制工程菌的擴散，而且可以穩定分泌的VEGF，提高其生物學效價。與傳統肝素功能化投遞系統相比，基于活體工程細菌的治療系統通過同步和動態持續的方式產生并投遞生物效應分子，促進創面血管再生，加速慢性創面修復。

圖1. 工程益生菌活化多功能水凝膠通過激活血管內皮細胞和調控巨噬細胞促進血管生成和慢性創面修復

圖2. 原位使用的活體工程益生菌水凝膠對維持細菌生長、巨噬細胞極化和體內血管生成的影響。

  以上成果以題為Engineering Bacteria-Activated Multifunctionalized Hydrogel for Promoting Diabetic Wound Healing發表在Advanced Functional Materials, 2021, 2105749, DOI: 10.1002/adfm.202105749. 論文的第一作者為陸軍軍醫大學西南醫院燒傷研究所博士生盧毅飛，通訊作者為陸軍軍醫大學西南醫院燒傷研究所羅高興、鄧君教授，中科院北京納米能源與系統研究所李舟研究員，陸軍軍醫大學微生物學教研室王競副教授。該工作第一完成單位和主要通訊單位均為陸軍軍醫大學西南醫院燒傷研究所。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202105749