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1. 刘宏杰, et al., 金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶促糖尿病感染创面愈合, in 中国组织工程研究. 2026. p. 1929–1939.

背景：糖尿病创面中的过量活性氧和细菌感染会干扰细胞活性和功能，增加创面愈合难度，同时缺乏生物活性物质也是导致创面难愈合的重要因素。目的：探讨金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶在氧化应激环境下对细胞的保护作用和体外抗菌活性，以及在糖尿病感染创面修复中的作用。方法：将氧化锰和银纳米颗粒加载到UIO-66-NH2上制备金属有机框架，随后制备金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶，表征该水凝胶的结构、形貌以及对NIH-3T3成纤维细胞增殖、形态的影响；在H2O2诱导的氧化应激环境下，表征该水凝胶对NIH-3T3成纤维细胞增殖、活性、活性氧水平、细胞周期及细胞迁移的影响；表征该水凝胶在体外对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抑制作用。取12只SD大鼠，通过腹腔注射链脲佐菌素的方法建立糖尿病模型，验证造模成功后在大鼠背部制作1个圆形（直径20 mm）全层皮肤创面并滴注金黄色葡萄球菌悬液，12 h后随机分2组干预：对照组（n=6）创面采用纱布包扎，实验组创面采用金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶覆盖并以纱布包扎，定期观察创面愈合情况；治疗第14天取材，苏木精-伊红染色与Masson染色观察创面愈合质量。结果与结论：（1）金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶中的各组分相互交联，呈现均匀的网络结构，可促进NIH-3T3成纤维细胞增殖且不影响细胞形态；在氧化应激环境下，该水凝胶可降低NIH-3T3成纤维细胞内活性氧水平与死亡细胞数量、逆转细胞周期停滞、提升细胞增殖率与迁移能力；该水凝胶可显著抑制金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的生长。（2）糖尿病大鼠感染创面修复实验显示，金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶可促进创面的修复，提升创面愈合质量。（3）结果表明，金属有机框架/羧甲基壳聚糖-氧化海藻酸钠/富血小板血浆水凝胶能够保护细胞免受过量活性氧的影响，提高细胞在氧化应激环境中的活性及功能表达，显著促进糖尿病大鼠感染创面的愈合。

2. Zhang, Y., et al., Programmable hierarchical hydrogel dressing for sequential release of growth factor and DNase to accelerate diabetic wound healing, in J Control Release. 2025. p. 113825.
2. 张，Y. 等，可编程分级水凝胶敷料用于生长因子和 DNase 的序贯释放以加速糖尿病伤口愈合，载于《控制释放杂志》. 2025. 第 113825 页.

Dysregulation of growth factor expression causes impaired healing of diabetic foot ulcer (DFU). Platelet-derived growth factor (PDGF)-containing gel has been clinically applied for topical treatment of DFU. Recruitment of neutrophils stimulated by PDGF favors the wound healing of DFU. However, overactivation of neutrophils induced by hyperglycemia causes massive generation and long-term persistence of neutrophil extracellular traps (NETs), ultimately leading to unexpected skin damage and delayed wound repair. Here, we engineer a hierarchically-assembled hydrogel to achieve local release of the growth factor, PDGF-BB and the NET scavenger, deoxyribonuclease (DNase) I with distinct kinetics for enhanced healing of DFU. The hydrogel is constructed by crosslinking of anti-bacterial quaternized chitosan and hypochlorite-degradable nanogel via a copper-free click reaction, in which PDGF-BB is loaded in the hydrogel matrix while DNase I is encapsulated in the inner nanogel. Programmable release of combinatorial therapeutics is implemented by the hydrogel in response to the wound microenvironment. We show that the hierarchical hydrogel co-loaded with PDGF-BB and DNase I promotes neutrophil recruitment, increases endothelial cell migration, degrades excess NETs, and prevents wound infection for accelerating the wound closure in the diabetic mouse wound models.
生长因子表达紊乱导致糖尿病足溃疡（DFU）愈合障碍。含血小板衍生生长因子（PDGF）的凝胶已被临床用于 DFU 的局部治疗。PDGF 刺激引起的中性粒细胞募集有利于 DFU 的伤口愈合。然而，高血糖诱导的中性粒细胞过度活化会导致中性粒细胞外陷阱（NETs）的大量生成和长期存在，最终导致意外的皮肤损伤和伤口修复延迟。在此，我们设计了一种分级组装的水凝胶，以实现生长因子 PDGF-BB 和 NET 清除剂脱氧核糖核酸酶（DNase）I 的局部释放，其释放动力学不同，从而促进 DFU 的愈合。该水凝胶通过无铜点击反应交联抗菌季铵化壳聚糖与次氯酸盐可降解纳米凝胶制备，其中 PDGF-BB 负载于水凝胶基质中，DNase I 则封装于内层纳米凝胶中。水凝胶可根据伤口微环境实现组合疗法的可编程释放。研究结果表明，分级水凝胶共载 PDGF-BB 和 DNase I 可促进中性粒细胞募集、增强内皮细胞迁移、降解过量网状结构（NETs）并抑制伤口感染，从而加速糖尿病小鼠伤口愈合。

3. Zhang, Y., et al., Topical delivery of gel-in-oil emulsion cocktail with growth factors for the treatment of diabetic pressure ulcers, in J Biosci Bioeng. 2025. p. 112–122.
3. 张，Y. 等，含生长因子的油包水乳剂混合物外用制剂治疗糖尿病压疮，载于《生物科学与生物工程学杂志》，2025 年，第 112–122 页。

Healing diabetic foot ulcers (DFUs) poses a serious challenge for many individuals with diabetes. The use of biomaterials applied locally for treating DFUs has recently garnered significant attention. Here, we present a gel-in-oil nanogel dispersion (G/O-NGD) capable of local delivery of six different growth factors (GFs) via the topical route, followed by an in-vivo evaluation in mice. Both macroscopic and microscopic changes in skin structure were evidented after topical application of GF-cocktail G/O-NGD, and changes in CD68 and CD31 levels and collagen content were measured. Expression and synthesis of Interleukin-6 (IL-6), transforming GF beta 1 (TGF-β1), and basic fibroblast GF (bFGF) were also analyzed. The results showed that a significant reduction in ulcer area, restoration of skin structure, increase in collagen content, angiogenesis, and suppression of inflammation were possible with GF-cocktail G/O-NGD, indicating that G/O-NGD is a prospective carrier for local delivery of GF, improving wound healing processes.
糖尿病足溃疡（DFUs）的治疗对许多糖尿病患者构成重大挑战。近年来，局部应用生物材料治疗 DFUs 的研究备受关注。本文提出了一种凝胶-油纳米凝胶分散体系（G/O-NGD），可通过局部给药途径递送六种不同生长因子（GFs），并通过小鼠实验进行了体内评价。外用 GF 混合物 G/O-NGD 后，皮肤结构的宏观和微观变化均有明显表现，CD68 和 CD31 水平以及胶原含量均有变化。还分析了白细胞介素-6（IL-6）、转化生长因子β1（TGF-β1）和基本成纤维细胞生长因子（bFGF）的表达和合成。结果表明，GF-cocktail G/O-NGD 可显著减少溃疡面积、恢复皮肤结构、增加胶原含量、促进血管生成并抑制炎症，表明 G/O-NGD 是 GF 局部递送的潜在载体，可改善伤口愈合过程。

4. Zhang, J., et al., Deep-Learning-Assisted Digital Fluorescence Immunoassay on Magnetic Beads for Ultrasensitive Determination of Protein Biomarkers, in Anal Chem. 2025. p. 2393–2401.
4. 张，J. 等，基于深度学习的数字荧光免疫分析法在磁珠上的应用，用于蛋白质生物标志物的超灵敏测定，载于《分析化学》2025 年，第 2393–2401 页。

Digital fluorescence immunoassay (DFI) based on random dispersion magnetic beads (MBs) is one of the powerful methods for ultrasensitive determination of protein biomarkers. However, in the DFI, improving the limit of detection (LOD) is challenging since the ratio of signal-to-background and the speed of manual counting beads are low. Herein, we developed a deep-learning network (ATTBeadNet) by utilizing a new hybrid attention mechanism within a UNet3+ framework for accurately and fast counting the MBs and proposed a DFI using CdS quantum dots (QDs) with narrow peak and optical stability as reported at first time. The developed ATTBeadNet was applied to counting the MBs, resulting in the F1 score (95.91%) being higher than those of other methods (ImageJ, 68.33%; computer vision-based, 92.99%; fully convolutional network, 75.00%; mask region-based convolutional neural network, 70.34%). On principle-on-proof, a sandwich MB-based DFI was proposed, in which human interleukin-6 (IL-6) was taken as a model protein biomarker, while antibody-bound streptavidin-coated MBs were used as capture MBs and antibody-HRP-tyramide-functionalized CdS QDs were used as the binding reporter. When the developed ATTBeadNet was applied to the MB-based DFI of IL-6 (20 μL), the linear range from 5 to 100 fM and an LOD of 3.1 fM were achieved, which are better than those using the ImageJ method (linear range from 30 to 100 fM and LOD of 20 fM). This work demonstrates that the integration of the deep-learning network with DFI is a promising strategy for the highly sensitive and accurate determination of protein biomarkers.
基于随机分散磁珠（MBs）的数字荧光免疫分析（DFI）是检测蛋白质生物标志物的一种强大方法。然而，在 DFI 中，提高检测限（LOD）具有挑战性，因为信号与背景的比值较低，且手动计数磁珠的速度较慢。本文提出了一种基于深度学习的网络（ATTBeadNet），通过在 UNet3+框架内引入新型混合注意力机制，实现了对 MBs 的准确快速计数，并首次报道了采用窄峰宽和光学稳定性优异的碲化镉（CdS）量子点（QDs）的 DFI 方法。所开发的 ATTBeadNet 应用于 MBs 计数，F1 分数（95.91%）显著高于其他方法（ImageJ，68.33%；计算机视觉基方法，92.99%；全卷积网络，75.00%；基于掩膜区域的卷积神经网络，70.34%）。基于原理验证，提出了一种基于 MB 的夹心式 DFI 方法，其中人白细胞介素-6（IL-6）作为模型蛋白生物标志物，抗体结合的链霉亲和素包被 MBs 作为捕获 MBs，抗体-HRP-酪胺功能化 CdS QDs 作为结合报告分子。当开发的 ATTBeadNet 应用于 IL-6（20 μL）的 MB 基 DFI 时，实现了 5 至 100 fM 的线性范围和 3.1 fM 的 LOD，优于 ImageJ 方法（线性范围为 30 至 100 fM，LOD 为 20 fM）。本研究表明，深度学习网络与 DFI 的集成是一种具有前景的策略，可实现对蛋白质生物标志物的高度敏感和准确测定。

5. Yang, J. and S. Li, Application of self-assembled antibacterial nanofiber loaded oriented artificial skin in infected diabetic-related wound regeneration, in J Biomater Appl. 2025. p. 661–668.
5. 杨，J. 和李，S. 自组装抗菌纳米纤维负载定向人工皮肤在感染性糖尿病相关创面再生中的应用，载于《生物材料与应用》2025 年，第 661–668 页。

Diabetic patients develop wounds that exhibit delayed healing, prolonged inflammatory responses, and slower epithelialization kinetics compared to non-diabetic patients. Diabetic foot ulcers(DFUs) affect approximately 18.6 million people worldwide. The presence of a high glucose microenvironment in DFUs results in the significant accumulation of bacterial infection and advanced glycation end products (AGEs). To solve this, a self-assemble antibacterial nanofiber(ANF) loaded oriential artificial skin (ANF@OAS) was introduced in this research, which is consisted of L/D-phenylalanine derivatives coupled the natural antimicrobial peptides. The ANF@OAS can effectively reduce AGEs production and suppress multiple resistant bacteria. Additionally, the ANF@OAS can suppress infection and stimulate wound healing in infected diabetic mice.
糖尿病患者的伤口愈合缓慢，炎症反应持续时间长，上皮化动力学较非糖尿病患者更慢。糖尿病足溃疡（DFUs）影响全球约 1860 万人。DFUs 中存在高葡萄糖微环境，导致细菌感染显著积累及高级糖基化终末产物（AGEs）大量形成。为解决这一问题，本研究引入了自组装抗菌纳米纤维（ANF）负载东方人工皮肤（ANF@OAS），其由 L/D-苯丙氨酸衍生物与天然抗菌肽偶联而成。ANF@OAS 可有效减少 AGEs 生成并抑制多重耐药细菌。此外，ANF@OAS 能在感染性糖尿病小鼠模型中抑制感染并促进伤口愈合。

6. Yang, J. and S. Li, Application of self-assembled antibacterial nanofiber loaded oriented artificial skin in infected diabetic-related wound regeneration, in J Biomater Appl. 2025. p. 661–668.
6. 杨，J. 和李，S. 自组装抗菌纳米纤维负载定向人工皮肤在感染性糖尿病相关创面再生中的应用，载于《生物材料与应用》2025 年，第 661–668 页。

7. Wu, Z., et al., Enhanced diabetic foot ulcer treatment with a chitosan-based thermosensitive hydrogel loaded self-assembled multi-functional nanoparticles for antibacterial and angiogenic effects, in Carbohydr Polym. 2025. p. 122740.
7. 吴，Z. 等，利用壳聚糖基热敏水凝胶负载自组装多功能纳米颗粒增强糖尿病足溃疡治疗的抗菌与促血管生成效应，载于《碳水化合物聚合物》2025 年，第 122740 页。

Inhibiting bacterial growth and promoting angiogenesis are essential for enhancing wound healing in diabetic patients. Excessive oxidative stress at the wound site can also lead to an accumulation of reactive oxygen species. To address these challenges, a smart thermosensitive hydrogel loaded with therapeutic agents was developed. This formulation features self-assembled nanoparticles named CIZ, consisting of chlorogenic acid (CA), indocyanine green (ICG), and zinc ions (Zn(2+)). These nanoparticles are loaded into a chitosan-β-glycerophosphate hydrogel, named CIZ@G, which enables rapid gel formation under photothermal effects. The hydrogel demonstrates good biocompatibility and effectively releases drugs into diabetic foot ulcers (DFU) wound. Benefiting from the dual actions of CA and zinc ions, the hydrogel exhibits potent antioxidative and anti-inflammatory effects, enhances the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) and Platelet endothelial cell adhesion molecule-1 (CD31), and promotes angiogenesis. Both in vitro and in vivo experiments confirm that CIZ@G can effectively inhibit the growth of Staphylococcus aureus post-laser irradiation and accelerate wound remodeling within 14 days. This approach offers a new strategy for the treatment of diabetic foot ulcers (DFU), potentially transforming patient care in this challenging clinical area.
抑制细菌生长和促进血管生成对改善糖尿病患者的伤口愈合至关重要。伤口部位过度的氧化应激也可能导致活性氧 species 的积累。为解决这些问题，开发了一种载有治疗药物的智能热敏水凝胶。该配方采用自组装纳米颗粒 CIZ，由氯原酸（CA）、亚甲蓝（ICG）和锌离子（Zn²⁺）组成。这些纳米颗粒被负载到壳聚糖-β-甘油磷酸盐水凝胶中，形成 CIZ@G 水凝胶，可在光热效应下快速凝胶化。该水凝胶表现出良好的生物相容性，并能有效将药物释放至糖尿病足溃疡（DFU）伤口。借助 CA 和锌离子的双重作用，水凝胶展现出强大的抗氧化和抗炎效应，促进血管内皮生长因子（VEGF）和血小板内皮细胞粘附分子-1（CD31）的表达，并促进血管生成。体外和体内实验均证实，CIZ@G 可在激光照射后有效抑制金黄色葡萄球菌的生长，并在 14 天内加速伤口重塑。这一方法为糖尿病足溃疡（DFU）的治疗提供了新策略，有望在这一临床挑战领域改善患者护理。

8. Wei, Z., et al., In Situ Self-Assembled Naringin/ZIF-8 Nanoparticle-Embedded Bacterial Cellulose Sponges for Infected Diabetic Wound Healing, in ACS Appl Mater Interfaces. 2025. p. 6103–6115.
8. 魏, Z., 等., 原位自组装柠檬苦素/ZIF-8 纳米颗粒嵌入细菌纤维素海绵用于感染性糖尿病创面愈合, 发表于《ACS 应用材料与界面》. 2025. 第 6103–6115 页.

The treatment of diabetic foot ulcers (DFUs) represents a significant challenge due to the complexity of the wound microenvironment. Several factors, including infection, inflammation, and impaired angiogenesis, can complicate the healing process and reduce the effectiveness of current clinical treatments. To address these challenges, this work develops a multifunctional sponge containing a zeolitic imidazolate framework-8/bacterial cellulose (ZIF-8/BC) matrix loaded with the antioxidant naringin (Nar). This sponge is fabricated using a straightforward method that involves in situ synthesis followed by lyophilization. The as-prepared Nar/ZIF-8/BC sponge exhibits excellent mechanical properties (e.g., tensile strength reaching 2.28 MPa), high exudate management performance (water absorption approximately 70 times), and excellent antimicrobial activity (100%). Additionally, the pH-responsive properties of ZIF-8 enable the composite sponge to release naringin in response to the DFU microenvironment. The released drug promotes angiogenesis, resulting in antioxidant and anti-inflammatory effects, which further encourage the healing of infected wounds in diabetic rats. Overall, the Nar/ZIF-8/BC sponge is a promising multifunctional dressing for DFU healing, providing an efficient solution for intractable wounds by regulating the microenvironment, which meets complex clinical demands.
糖尿病足溃疡（DFUs）的治疗面临重大挑战，这主要归因于伤口微环境的复杂性。感染、炎症及血管生成障碍等多种因素可干扰愈合过程，并降低现有临床治疗的有效性。为应对这些挑战，本研究开发了一种多功能海绵，其基质由沸石咪唑唑框架-8/细菌纤维素（ZIF-8/BC）组成，并负载抗氧化剂柠檬苦素（Nar）。该海绵采用简便的制备方法，通过原位合成后进行冻干处理。制备的 Nar/ZIF-8/BC 海绵展现出优异的力学性能（如抗拉强度达 2.28 MPa）、卓越的渗出物管理能力（吸水率约为 70 倍）及出色的抗菌活性（100%）。此外，ZIF-8 的 pH 响应特性使复合海绵能够在 DFU 微环境中释放纳瑞宁。释放的药物促进血管生成，产生抗氧化和抗炎作用，进一步促进糖尿病大鼠感染性伤口的愈合。总体而言，Nar/ZIF-8/BC 海绵是一种有前景的多功能敷料，通过调节微环境为难治性伤口提供高效解决方案，满足复杂临床需求。

9. Wang, Y., et al., Probiotic active gel promotes diabetic wound healing through continuous local glucose consumption and antioxidant, in J Nanobiotechnology. 2025. p. 62.
9. 王，Y. 等，益生菌活性凝胶通过持续局部葡萄糖消耗和抗氧化作用促进糖尿病伤口愈合，载于《纳米生物技术》杂志。2025 年，第 62 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFU) are severe complications of diabetes, posing significant health and societal challenges. Accumulation of reactive oxygen species (ROS) and elevated glucose levels are primary factors affecting diabetic wound healing. Achieving effective treatment by reducing ROS alone is challenging, as high glucose levels continuously drive ROS production. The excellent glucose-consuming capacity of lactobacilli and the antioxidant function of hydrogen undoubtedly provide good therapeutic ideas. Herein, we combined probiotic Lactobacillus reuteri with acid-responsive hydrogen-producing nanoparticles to construct probiotic active gel LR&AB@CAH to enable a cascade of glucose consumption and hydrogen production. Lactobacillus reuteri consumed overproduced glucose and thereby released lactic acid to activate nanoparticle for hydrogen production, which could neutralize excess ROS and promote wound healing. RESULTS: In vitro experiments demonstrate that LR&AB@CAH has good biocompatibility, antioxidant capacity. LR&AB@CAH reduces excess ROS, decreases oxidative substances, and boosts antioxidant enzyme activity. In a diabetic wound mouse model, it functions as a glucose scavenger and antioxidant, reducing ROS and supporting wound healing. CONCLUSION: LR&AB@CAH offers a novel strategy for the comprehensive treatment of DFU. This study provides an artificial-natural composite hydrogel for cascade therapy on diabetic wound healing, and suggests a complete management approach for diabetic oxidative stress.
背景：糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的严重并发症，对健康和社会构成重大挑战。活性氧（ROS）的积累和血糖水平升高是影响糖尿病伤口愈合的主要因素。仅通过减少 ROS 来实现有效治疗具有挑战性，因为高血糖水平会持续促进 ROS 的产生。乳酸菌卓越的葡萄糖消耗能力和氢的抗氧化功能无疑为治疗提供了良好的思路。本研究将益生菌乳酸菌（Lactobacillus reuteri）与酸响应型产氢纳米颗粒结合，构建了益生菌活性凝胶 LR&AB@CAH，以实现葡萄糖消耗与氢气生产的级联效应。乳酸菌消耗过量葡萄糖并释放乳酸激活纳米颗粒产生氢气，从而中和过量 ROS 并促进伤口愈合。结果：体外实验表明，LR&AB@CAH 具有良好的生物相容性和抗氧化能力。LR&AB@CAH 可减少过量 ROS、降低氧化应激物质并增强抗氧化酶活性。在糖尿病伤口小鼠模型中，其作为葡萄糖清除剂和抗氧化剂，减少 ROS 并支持伤口愈合。结论：LR&AB@CAH 为糖尿病足溃疡（DFU）的综合治疗提供了一种新型策略。本研究为糖尿病伤口愈合的级联治疗提供了人工-天然复合水凝胶，并为糖尿病氧化应激的全面管理提供了完整方案。

10. Wang, D., et al., Contrast-enhanced optical microscopy using a planar photonic substrate and dark-field illumination, in Opt Lett. 2025. p. 1453–1456.
10. 王, D. 等, 基于平面光子基板和暗场照明的对比增强光学显微镜, 发表于《光学快报》2025 年, 第 1453–1456 页.

Visualization of low-index dielectric nanoparticles and biological nanostructures is challenging under a traditional optical microscope. In this work, we propose a planar photonic substrate to enhance the extremely weak scattering signal and improve the contrast in imaging low-index samples under a dark-field illumination (DFI) optical microscope. Specifically, a planar photonic substrate is prepared by depositing a multilayer optical film on a silica substrate with the maximum electric field intensity distributed on the substrate surface. The scattering signal of a sample placed on the planar photonic substrate is enhanced due to the strong substrate-nanoparticle interaction. The experimental results show that the scattering intensity of a 150-nm-diameter SiO(2) nanoparticle placed on a planar photonic substrate is about 4.8 times of that on a silica substrate. In addition, individual SiO(2) nanoparticles with 50 nm diameter and bacterial flagella about 50 nm thick can be clearly observed, which indicates that the proposed method can improve the contrast in imaging low-index samples with subwavelength features under a traditional optical microscope.
在传统光学显微镜下，对低折射率介质纳米颗粒和生物纳米结构进行可视化观察具有一定挑战性。本研究提出了一种平面光子基板，旨在通过增强极弱散射信号并提升对比度，改善在暗场照明（DFI）光学显微镜下对低折射率样品的成像效果。具体而言，通过在二氧化硅基底上沉积多层光学薄膜制备平面光子基底，使基底表面分布最大电场强度。样品置于平面光子基底上时，由于基底与纳米颗粒之间的强相互作用，散射信号得到增强。实验结果表明，置于平面光子基底上的 150 纳米直径 SiO₂纳米颗粒的散射强度约为硅基底上的 4.8 倍。此外，直径为 50 纳米的 SiO₂纳米颗粒和厚度约为 50 纳米的细菌鞭毛可被清晰观察，这表明所提出的方法可在传统光学显微镜下对具有亚波长特征的低折射率样品成像时提升对比度。

11. Tang, W., et al., The Multi-Dimensional Role of Vitamin D in the Pathophysiology and Treatment of Diabetic Foot Ulcers: From Molecular Mechanisms to Clinical Translation, in Int J Mol Sci. 2025.
11. 唐，W. 等，维生素 D 在糖尿病足溃疡病理生理学及治疗中的多维作用：从分子机制到临床转化，载于《国际分子科学杂志》，2025 年。

Diabetic foot ulcers (DFUs) constitute a severe and debilitating complication of diabetes, imposing a substantial global health burden due to their intricate pathophysiology and impaired wound healing processes. Vitamin D deficiency is highly prevalent among diabetic populations, and accumulating evidence indicates its potential involvement in the pathogenesis and prognosis of DFUs. This review comprehensively explores the diverse roles of vitamin D in DFUs, encompassing its molecular mechanisms such as immunomodulation, promotion of angiogenesis, neuroprotection, and induction of antimicrobial peptides, as well as the metabolic characteristics associated with various vitamin D forms and compromised vitamin D receptor (VDR) signaling pathways. Although robust observational studies have established an association between vitamin D deficiency and adverse outcomes in DFUs, the clinical validation of supplementation efficacy through randomized controlled trials (RCTs) remains constrained by limitations such as small sample sizes, heterogeneity in study protocols, and insufficient long-term follow-up. This highlights the critical need for large-scale, high-quality studies to ascertain optimal treatment regimens and to cater to individualized patient requirements, particularly for individuals with obesity or those with renal impairments. Innovative strategies, such as the topical administration of vitamin D through intelligent delivery systems leveraging advanced biomaterials like nanofibers and hydrogels, exhibit substantial preclinical potential in enhancing stability, achieving targeted controlled release, and augmenting local biological effects, including the induction of antimicrobial peptides. Nevertheless, significant challenges persist in conclusively establishing clinical efficacy, comprehensively elucidating the underlying mechanisms, ensuring the safe translation of novel delivery systems, and developing personalized therapeutic strategies. The future success of these interventions hinges on meticulous research and interdisciplinary collaboration to seamlessly integrate validated vitamin D-based interventions into a comprehensive multidisciplinary management framework for DFUs, thereby holding promise for improving the clinical outcomes of this debilitating condition.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的一种严重且致残的并发症，由于其复杂的病理生理机制和受损的伤口愈合过程，给全球公共卫生带来了巨大的负担。维生素 D 缺乏在糖尿病人群中极为常见，且越来越多的证据表明其可能参与 DFUs 的发病机制和预后。本文系统综述了维生素 D 在 DFUs 中的多样化作用，涵盖其分子机制（如免疫调节、促进血管生成、神经保护及诱导抗菌肽）以及不同维生素 D 形式的代谢特征和受损的维生素 D 受体（VDR）信号通路。尽管大量观察性研究已证实维生素 D 缺乏与 DFU 不良预后之间存在关联，但通过随机对照试验（RCTs）验证补充疗效的临床验证仍受限于样本量小、研究方案异质性及长期随访不足等局限性。这凸显了开展大规模、高质量研究以确定最佳治疗方案并满足个体化患者需求（特别是肥胖患者或肾功能障碍患者）的迫切需要。创新策略，如通过智能递送系统利用纳米纤维和水凝胶等先进生物材料进行维生素 D 的局部给药，在增强稳定性、实现靶向控释以及增强局部生物学效应（包括诱导抗菌肽）方面展现出显著的预临床潜力。然而，在确立临床疗效、全面阐明作用机制、确保新型给药系统的安全转化以及开发个性化治疗策略方面，仍面临重大挑战。这些干预措施的未来成功取决于精确的研究和跨学科合作，以将经验证的维生素 D 基干预措施无缝整合到糖尿病足溃疡（DFUs）的综合多学科管理框架中，从而有望改善这一致残性疾病的临床预后。

12. Tang, L., et al., Astragalus polysaccharide/carboxymethyl chitosan/sodium alginate based electroconductive hydrogels for diabetic wound healing and muscle function assessment, in Carbohydr Polym. 2025. p. 123058.
12. 唐, L. 等, 黄芪多糖/羧甲基壳聚糖/海藻酸钠基导电水凝胶在糖尿病伤口愈合及肌肉功能评估中的应用, 碳水化合物聚合物, 2025, 页 123058.

Natural polysaccharides with excellent biocompatibility are considered ideal materials for repairing diabetic foot ulcer. However, diabetic foot ulcer is often accompanied by decreased muscle function, even resulting in muscle atrophy. During wound repair, monitoring muscle function at the wound site in real time can identify the decreased muscle strength timely, which is crucial for precise wound rehabilitation. Nevertheless, the majority of hydrogels are primarily utilized for wound healing and lack the capability for electromyography monitoring. Here, we designed a multinetwork hydrogel composed of astragalus polysaccharide, chitosan, and sodium alginate and internally embedded conductive PPy-PDA-MnO(2) nanoparticles (P-NPs) loaded with resveratrol (Res) for wound repair and muscle function assessment. The intrinsic hypoglycemic and anti-inflammatory properties of astragalus polysaccharides, combined with the antioxidative and proangiogenic functions of Res, synergistically facilitate wound healing. The multinetwork structure affords the hydrogel excellent mechanical properties. Furthermore, the addition of conductive NPs not only improves the mechanical performance of the hydrogel but also confers electrical conductivity. The conductive hydrogel acts as an epidermal electrode which can be utilized for monitoring of electromyography signals. This novel approach for treating diabetic wounds ultimately achieves improved wound repair and muscle function assessment, carrying out a monitoring-guided safe and accurate wound repair.
天然多糖因其优异的生物相容性，被视为修复糖尿病足溃疡的理想材料。然而，糖尿病足溃疡常伴随肌肉功能减退，甚至导致肌肉萎缩。在伤口修复过程中，实时监测伤口部位的肌肉功能可及时识别肌肉力量下降，这对精准伤口康复至关重要。然而，大多数水凝胶主要用于伤口愈合，缺乏肌电图监测能力。在此，我们设计了一种由黄芪多糖、壳聚糖和海藻酸钠组成的多网络水凝胶，内部嵌入载有白藜芦醇（Res）的导电 PPy-PDA-MnO₂纳米颗粒（P-NPs），用于伤口修复和肌肉功能评估。黄芪多糖的内在降糖和抗炎特性，结合 Res 的抗氧化和促血管生成功能，协同促进伤口愈合。多网络结构赋予水凝胶优异的力学性能。此外，导电纳米颗粒的加入不仅提升了水凝胶的力学性能，还赋予其电导率。该导电水凝胶可作为表皮电极，用于监测肌电图信号。这种治疗糖尿病伤口的新方法最终实现了伤口修复和肌肉功能评估的改善，并通过监测指导实现安全准确的伤口修复。

13. Singh, A., et al., Significant in-Vitro and in-Vivo Antimicrobial and Antibiofilm Activity of Colloidal Silver Nanoparticles (cAgNPs) in Chronic Diabetic Foot Ulcers, in Int J Low Extrem Wounds. 2025. p. 303–311.
13. 辛格，A. 等，胶体银纳米颗粒（cAgNPs）在慢性糖尿病足溃疡中的体外和体内抗菌及抗生物膜活性，载于《国际下肢伤口杂志》，2025 年，第 303–311 页。

Infection is a foremost challenge in the cases of wound care, especially in cases of chronic wounds. The present study was conducted to determine the antimicrobial and antibiofilm activity of the colloidal silver nanoparticles (cAgNPs) on Gram positive organisms and to evaluate the in-vivo response of cAgNPs on patients of chronic diabetic foot ulcers (DFUs). cAgNPs were tested against selected Gram-positive organisms like methicillin-sensitive and resistant Staphylococcus aureus (MSSA, MRSA), Enterococcus faecalis and vancomycin resistant enterococci (VRE) using microbroth dilution assay to estimate minimum inhibitory/bactericidal concentration (MIC/MBC). Biofilm inhibition capacity and time kill assay was performed. Further, the in-vivo response of topical application of cAgNPs was evaluated on patients of DFUs. The susceptibility testing demonstrated the MIC and MBC values of the cAgNPs ranging from 0.5μg/ml to 1.0 μg/ml and 1.0 μg/ml to 8 μg/ml against the tested organisms respectively. The cAgNPs showed inhibition of biofilm formation in the low, medium and high biofilm producers by 91%, 83% and 75% respectively at the highest concentration (52ppm). The time kill kinetics showed significant reduction in the number of viable cells (p < 0.0001). Significant reduction in microbial load (p = 0.0062) and in the number of moderate to strong biofilm producing organisms (p = 0.0069) after treatment with cAgNPs was seen. cAgNPs exhibited significant in-vitro bactericidal and bacteriostatic activity against MRSA, MSSA and VRE respectively along with anti-biofilm activity. Additionally, cAgNPs showed significant reduction in microbial load of the chronic DFUs.
感染是伤口护理中面临的首要挑战，尤其在慢性伤口护理中更为突出。本研究旨在探讨胶体银纳米颗粒（cAgNPs）对革兰氏阳性菌的抗菌及抗生物膜活性，并评估 cAgNPs 对慢性糖尿病足溃疡（DFUs）患者的体内反应。采用微量培养基稀释法，对 cAgNPs 对选定的革兰氏阳性菌（如甲氧西林敏感和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MSSA、MRSA）、粪肠球菌和万古霉素耐药肠球菌（VRE））进行测试，以确定最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）。此外，还进行了生物膜抑制能力和时间杀菌试验。此外，评估了 cAgNPs 局部应用对 DFU 患者的体内反应。药敏试验显示，cAgNPs 对测试菌株的 MIC 和 MBC 值分别为 0.5 μg/ml 至 1.0 μg/ml 和 1.0 μg/ml 至 8 μg/ml。cAgNPs 在低、中、高生物膜产生菌株中分别抑制生物膜形成 91%、83%和 75%（最高浓度为 52ppm）。时间杀菌动力学显示，存活菌数显著减少（p < 0.0001）。经 cAgNPs 处理后，微生物负荷显著降低（p = 0.0062），中度至强生物膜产生菌的数量也显著减少（p = 0.0069）。cAgNPs 对 MRSA、MSSA 和 VRE 分别表现出显著的体外杀菌和抑菌活性，同时具有抗生物膜活性。此外，cAgNPs 显著降低了慢性 DFUs 的微生物负荷。

14. Shen, Y., et al., Ultrasound-Triggered Nanocomposite "Lever" Hydrogels with a Full Repair System Accelerates Diabetic Foot Ulcer Repair, in Adv Sci (Weinh). 2025. p. e2500720.
14. 沈，Y. 等，超声触发纳米复合材料“杠杆”水凝胶及其完整修复系统加速糖尿病足溃疡愈合，载于《先进科学》（维也纳）。2025. 第 e2500720 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) are a complex mixture of neuropathy, peripheral arterial disease, and infection, where excessive reactive oxygen species (ROS) exacerbates inflammation and impairs healing. Therefore, there is an urgent need to design a hydrogel dressing with a 'lever' function to balance ROS levels in the wound to achieve both antimicrobial and anti-inflammatory effects on DFUs. In this study, we synthesised ROS-responsive diselenide liposomes loaded with a pro-skin healing factor (ergothioneine (ET)), thrombin, and a sonosensitizer (HMME) and constructed nanocomposite 'lever' hydrogels modulated by ultrasound (US). During early infection, sonodynamic therapy (SDT) under US generates bactericidal ROS, cleaving diselenide bonds to release ET and thrombin. Upon US cessation, thrombin/fibrinogen forms an in situ gel, while ET scavenges residual ROS and promotes M2 macrophage polarization in later stages. In addition, the potential immunomodulatory mechanisms of the nanocomposite 'lever' hydrogels were investigated via RNA sequencing. In conclusion, the novel nanocomposite 'lever' hydrogels effectively achieved a balance between ROS production and annihilation during different stages of wound repair while providing antibacterial and anti-inflammatory properties to promote neovascularisation and improve diabetic peripheral neuropathy. In conclusion, by precisely controlling ROS levels across wound-healing phases, this strategy offers a promising solution for refractory DFUs.
糖尿病足溃疡（DFUs）是一种由神经病变、周围动脉疾病和感染共同作用的复杂病理状态，其中过量的活性氧（ROS）会加剧炎症并阻碍伤口愈合。因此，迫切需要设计一种具有“调节”功能的水凝胶敷料，以平衡伤口中的 ROS 水平，从而实现对 DFUs 的抗菌和抗炎双重效果。本研究合成了负载促皮肤愈合因子（麦角硫因（ET））、凝血酶及声敏剂（HMME）的 ROS 响应型二硒化物脂质体，并构建了可通过超声（US）调控的纳米复合“杠杆”水凝胶。在早期感染阶段，超声波诱导的声动力疗法（SDT）产生杀菌性 ROS，裂解二硒化物键释放 ET 和凝血酶。超声波停止后，凝血酶/纤维蛋白原形成原位凝胶，而 ET 清除残留 ROS 并促进后期 M2 巨噬细胞极化。此外，通过 RNA 测序探讨了纳米复合“杠杆”水凝胶的潜在免疫调节机制。综上所述，新型纳米复合“杠杆”水凝胶在伤口修复的不同阶段有效实现了 ROS 生成与清除的平衡，同时具备抗菌和抗炎特性，促进新生血管形成并改善糖尿病周围神经病变。综上所述，通过精确调控伤口愈合各阶段的 ROS 水平，该策略为难治性 DFUs 提供了有前景的治疗方案。

15. Ren, J., et al., Multitasking Asynchronous Collaborative Nanosystem for Diabetic Wound Healing Based on Hypoglycemic, Antimicrobial, and Angiogenesis-Promoting Effects, in Adv Healthc Mater. 2025. p. e2403282.
15. 任，J. 等，基于降糖、抗菌及促血管生成作用的多任务异步协作纳米系统在糖尿病创面愈合中的应用，载于《先进医疗材料》2025 年，第 e2403282 页。

A diabetic foot ulcer (DFU) is a common and serious complication of diabetes. This complication can result in amputation and death because of the several challenges associated with wound healing that can be attributed to the complex wound microenvironment, including biofilm infection, hyperglycemia, and diabetic angiopathy. Existing investigations on the wound-healing rate consider only one or two pathogenic factors, and therefore, despite the extensive research on these pathological microenvironments, there is an urgent need to optimize the wound-healing rate in patients with diabetic foot ulcers. To this end, a multitasking asynchronous collaborative nanosystem is designed in this study. The designed nanosystem can efficiently clear biofilm infections using optimized photodynamic therapy based on a poly photosensitizer ionic liquid (i.e., Ce6IL), reduce local blood glucose concentration using glucose oxidase, and reconstruct blood vessels by stimulating endothelial cell proliferation and migration using nitric oxide. The experimental results indicate that the three-step sequential collaboration strategy for clearing biofilm infections, reducing glucose concentrations, and reconstructing damaged blood vessels can help significantly accelerate wound healing rate in patients with diabetic foot ulcers.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的常见且严重的并发症。由于与伤口愈合相关的多种挑战，包括复杂的伤口微环境（如生物膜感染、高血糖和糖尿病血管病变），该并发症可能导致截肢甚至死亡。现有研究对伤口愈合率的探讨仅关注一两个致病因素，因此尽管对这些病理微环境进行了大量研究，但仍迫切需要优化糖尿病足溃疡患者的伤口愈合率。为此，本研究设计了一种多任务异步协作纳米系统。该纳米系统可通过优化基于聚光敏剂离子液体（即 Ce6IL）的光动力疗法高效清除生物膜感染，利用葡萄糖氧化酶降低局部血糖浓度，并通过一氧化氮刺激内皮细胞增殖与迁移重建血管。实验结果表明，通过清除生物膜感染、降低葡萄糖浓度、重建受损血管的三个步骤序列协作策略，可显著加速糖尿病足溃疡患者的伤口愈合速度。

16. Ren, J., et al., Multitasking Asynchronous Collaborative Nanosystem for Diabetic Wound Healing Based on Hypoglycemic, Antimicrobial, and Angiogenesis-Promoting Effects, in Adv Healthc Mater. 2025. p. e2403282.
16. 任，J. 等，基于降糖、抗菌及促血管生成作用的多任务异步协作纳米系统在糖尿病伤口愈合中的应用，载于《先进医疗材料》2025 年，第 e2403282 页。

17. Plumet, L., et al., Phage therapy: a promising approach for Staphylococcus aureus diabetic foot infections, in J Virol. 2025. p. e0045825.
17. 普梅特，L. 等，噬菌体疗法：治疗金黄色葡萄球菌糖尿病足感染的潜在方法，载于《病毒学杂志》2025 年，第 e0045825 页。

Diabetic foot infections (DFIs), predominantly caused by Staphylococcus aureus, pose a significant healthcare challenge with severe consequences, including amputation. Phage therapy, which utilizes bacteriophages to specifically target bacterial pathogens, has emerged as a promising alternative to conventional antibiotic treatments. This review evaluates the efficacy of phage therapy as a complementary treatment for DFIs caused by S. aureus, synthesizing evidence from preclinical and clinical studies while addressing the limitations and challenges associated with current research. The analysis highlights promising results from diabetic animal models, demonstrating effective bacterial load reduction and improved wound healing. Clinical case reports and series further underline significant improvements in infection management and ulcer healing, with no major adverse effects reported. Ongoing clinical trials are also discussed, offering insights into the study parameters evaluating phage therapy potential efficacy and safety for S. aureus-related DFIs. While the collected data highlight the potential of phage therapy as a valuable complement to traditional antibiotic treatments, particularly in managing antibiotic-resistant infections, further research is essential to address existing limitations, including gaps in long-term efficacy data and challenges in standardization. With continued investigation, phage therapy holds significant potential to alleviate the healthcare burden of DFIs and improve patient outcomes.
糖尿病足感染（DFIs）主要由金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）引起，是严重的医疗挑战，可能导致截肢等严重后果。噬菌体疗法（利用噬菌体特异性靶向细菌病原体）作为传统抗生素治疗的潜在替代方案，近年来备受关注。本综述评估了噬菌体疗法作为金黄色葡萄球菌引起的 DFIs 辅助治疗的有效性，综合了前临床和临床研究证据，并探讨了当前研究的局限性和挑战。分析结果显示，糖尿病动物模型中噬菌体疗法展现出显著的细菌负荷减少和伤口愈合改善。临床病例报告和系列研究进一步证实了感染管理和溃疡愈合的显著改善，且未报告重大不良反应。文中还讨论了正在进行的临床试验，为评估噬菌体疗法在金黄色葡萄球菌相关 DFIs 中的潜在疗效和安全性提供了研究参数。尽管收集的数据表明噬菌体疗法作为传统抗生素治疗的有用补充具有潜力，尤其在管理耐药性感染方面，但进一步研究至关重要，以解决现有局限性，包括长期疗效数据缺失及标准化挑战。随着持续研究，噬菌体疗法有望减轻 DFIs 的医疗负担并改善患者预后。

18. Nir-Paz, R., et al., Randomized double-blind study on safety and tolerability of TP-102 phage cocktail in patients with infected and non-infected diabetic foot ulcers, in Med. 2025. p. 100565.
18. 尼尔-帕兹（Nir-Paz），R. 等，TP-102 噬菌体鸡尾酒在感染性和非感染性糖尿病足溃疡患者中的安全性和耐受性随机双盲研究，载于《医学》2025 年，第 100565 页。

BACKGROUND: Phage therapy offers a promising alternative for treating serious infections, including diabetic foot ulcers (DFUs), through the lytic action of phages. This randomized double-blind study was conducted to evaluate the safety and tolerability of the TP-102 bacteriophage cocktail in patients with DFUs non-infected and infected with Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, and/or Acinetobacter baumannii. METHODS: Nineteen participants with DFUs were randomized after susceptibility testing. TP-102 was applied topically at 10⁹ plaque-forming units (PFUs)/mL/cm³ to the target ulcer: 1 week for non-infected DFUs and 28 days for infected DFUs (PEDIS grade 2/3). The study was conducted in Israel. FINDINGS: Main outcomes included the incidence and severity of TP-102-related adverse events, microbiological data, and ulcer healing. Thirteen patients received TP-102. No treatment-related adverse events were reported. Although the study was underpowered to determine the superiority of TP-102 over placebo, a greater proportion of patients in the TP-102 + standard of care (SOC) group showed microbiological reduction of target bacteria (t = 26) compared to the placebo + SOC group (80% versus 50%, p = 1.000). Additionally, a higher proportion of TP-102 patients reached 50% and 75% wound closure compared to placebo (5/7 [71.4%] versus 1/3 [33.3%], p = 0.500 and 2/7 [28.6%] versus none, p = 1.000, respectively). One patient in the TP-102 group achieved wound closure. CONCLUSIONS: TP-102 was well tolerated and safe, showing potential as a groundbreaking treatment in this field. Further studies are needed to confirm its safety and efficacy in larger populations with diabetic foot infections (ClinicalTrials.gov: NCT04803708). FUNDING: None to declare.
背景：噬菌体疗法通过噬菌体的溶解作用，为治疗严重感染（包括糖尿病足溃疡（DFUs））提供了一种有前景的替代疗法。本随机双盲研究旨在评估 TP-102 噬菌体鸡尾酒在非感染性及感染金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和/或鲍曼不动杆菌的 DFU 患者中的安全性和耐受性。方法：经药敏试验后，19 例 DFU 患者被随机分组。TP-102 以 10⁹菌落形成单位（PFUs）/mL/cm³的浓度局部应用于目标溃疡：非感染性 DFUs 治疗 1 周，感染性 DFUs（PEDIS 分级 2/3）治疗 28 天。研究在以色列进行。结果：主要结局包括 TP-102 相关不良事件的发生率和严重程度、微生物学数据及溃疡愈合情况。13 名患者接受了 TP-102 治疗。未报告与治疗相关的不良事件。尽管本研究样本量不足以确定 TP-102 优于安慰剂，但 TP-102 联合标准治疗（SOC）组中目标细菌微生物学减少的患者比例更高（t = 26），而安慰剂联合 SOC 组为 80%（50%，p = 1.000）。此外，TP-102 组患者达到 50%和 75%伤口愈合的比例高于安慰剂组（5/7 [71.4%] vs 1/3 [33.3%]，p = 0.500；2/7 [28.6%] vs 0，p = 1.000）。TP-102 组有 1 名患者实现了伤口愈合。结论：TP-102 耐受性良好且安全，显示出作为该领域突破性治疗的潜力。需要进一步研究以确认其在更大规模糖尿病足感染患者群体中的安全性和有效性（ClinicalTrials.gov：NCT04803708）。资金来源：无。

19. Mikziński, P., et al., Photocatalysis and Photodynamic Therapy in Diabetic Foot Ulcers (DFUs) Care: A Novel Approach to Infection Control and Tissue Regeneration, in Molecules. 2025.
19. 米茨基尼，P. 等，光催化与光动力疗法在糖尿病足溃疡（DFUs）护理中的应用：感染控制与组织再生的新方法，载于《分子》杂志。2025.

Photocatalysis and photodynamic therapy have been increasingly used in the management of diabetic foot ulcers (DFUs), and their integration into increasingly innovative treatment protocols enables effective infection control. Advanced techniques such as antibacterial photodynamic therapy (aPDT), liposomal photocatalytic carriers, nanoparticles, and nanomotors-used alone, in combination, or with the addition of antibiotics, lysozyme, or phage enzymes-offer promising solutions for wound treatment. These approaches are particularly effective even in the presence of comorbidities such as angiopathies, neuropathies, and immune system disorders, which are common among diabetic patients. Notably, the use of combination therapies holds great potential for addressing challenges within diabetic foot ulcers, including hypoxia, poor circulation, high glucose levels, increased oxidative stress, and rapid biofilm formation-factors that significantly hinder wound healing in diabetic patients. The integration of modern therapeutic strategies is essential for effective clinical practice, starting with halting infection progression, ensuring its effective eradication, and promoting proper tissue regeneration, especially considering that, according to the WHO, 830 million people worldwide suffer from diabetes.
光催化与光动力疗法在糖尿病足溃疡（DFUs）的治疗中应用日益广泛，其与日益创新的治疗方案的整合可实现有效的感染控制。先进技术如抗菌光动力疗法（aPDT）、脂质体光催化载体、纳米颗粒及纳米电机——单独使用、联合应用或与抗生素、溶菌酶或噬菌体酶联合使用——为伤口治疗提供了有前景的解决方案。这些方法在糖尿病患者中常见的合并症（如血管病变、神经病变和免疫系统紊乱）存在的情况下仍表现出显著疗效。值得注意的是，联合疗法在应对糖尿病足溃疡的挑战方面具有巨大潜力，包括缺氧、血液循环不良、高血糖水平、氧化应激增加及生物膜快速形成——这些因素显著阻碍糖尿病患者的伤口愈合。整合现代治疗策略对临床实践至关重要，需从阻止感染进展、确保彻底清除感染，到促进组织再生，尤其考虑到世界卫生组织数据显示，全球有 8.3 亿人患有糖尿病。

20. Mikziński, P., et al., Photocatalysis and Photodynamic Therapy in Diabetic Foot Ulcers (DFUs) Care: A Novel Approach to Infection Control and Tissue Regeneration, in Molecules. 2025.
20. 米克津斯基（Mikziński），P. 等，光催化与光动力疗法在糖尿病足溃疡（DFUs）护理中的应用：感染控制与组织再生的新型策略，载于《Molecules》期刊，2025 年。

21. Luo, Z., et al., Ultrasound-responsive taurine lipid nanoparticles attenuate oxidative stress and promote macrophage polarization for diabetic wound healing, in Free Radic Biol Med. 2025. p. 302–316.
21. 羅, Z. 等, 超聲波響應型牛磺酸脂質納米顆粒減輕氧化應激並促進巨噬細胞極化以促進糖尿病傷口癒合, 自由基生物醫學, 2025, 302–316.

Diabetic wound healing presents a significant clinical challenge due to disrupted neuro-immune interactions. This study identifies the α7 nicotinic acetylcholine receptor (α7nAChR) as a key regulator of wound repair by linking cholinergic signaling to macrophage reprogramming. GEO analysis of diabetic foot ulcer (DFU) microenvironments revealed neuronal loss, M1 macrophage dominance, and chronic inflammation, all driven by impaired acetylcholine (ACh) secretion and α7nAChR inactivation. Mechanistically, taurine (TA) restored PC12 cell function under high glucose conditions by activating AMPK, alleviating oxidative and endoplasmic reticulum stress, and promoting ACh production. ACh activated macrophage α7nAChR, modulating M1/M2 polarization through JAK2/STAT3 activation and NF-κB suppression. To enhance TA bioavailability, ultrasound-responsive Ccr2-targeted TA nanoparticles (Ccr2@TA@LNP) were developed for site-specific delivery via Ccl2/Ccr2 chemotaxis. In diabetic neuropathy (DPN) mice, Ccr2@TA@LNP accelerated wound healing by increasing ACh levels, enhancing α7nAChR/CD206 expression, and reducing Ccl2-mediated inflammation. By integrating neuroprotection, macrophage reprogramming, and targeted nanotherapy, this study highlights TA as a multi-target agent that restores neuro-immune balance through the AMPK/α7nAChR/JAK2-STAT3 axis, offering a novel therapeutic strategy for diabetic wound treatment.
糖尿病伤口愈合由于神经-免疫相互作用受损，构成重要的临床挑战。本研究通过将胆碱能信号传导与巨噬细胞重编程相联系，识别出α7 烟碱型乙酰胆碱受体（α7nAChR）作为伤口修复的关键调节因子。糖尿病足溃疡（DFU）微环境的 GEO 分析显示，神经元丢失、M1 型巨噬细胞占主导地位及慢性炎症存在，这些均由乙酰胆碱（ACh）分泌受损和α7nAChR 失活驱动。机制上，牛磺酸（TA）在高血糖条件下通过激活 AMP 激酶（AMPK）、缓解氧化应激和内质网应激，促进 ACh 生成，从而恢复 PC12 细胞功能。ACh 通过激活 JAK2/STAT3 通路和抑制 NF-κB 通路，调节巨噬细胞α7nAChR，从而调控 M1/M2 极化。为提高 TA 的生物利用度，研究人员开发了超声响应型 Ccr2 靶向 TA 纳米颗粒（Ccr2@TA@LNP），通过 Ccl2/Ccr2 趋化作用实现靶向局部递送。在糖尿病神经病变（DPN）小鼠模型中，Ccr2@TA@LNP 通过提高 ACh 水平、增强α7nAChR/CD206 表达及抑制 Ccl2 介导的炎症反应，加速伤口愈合。通过整合神经保护、巨噬细胞重编程和靶向纳米治疗，本研究揭示了 TA 作为多靶点药物通过 AMPK/α7nAChR/JAK2-STAT3 轴恢复神经-免疫平衡的潜力，为糖尿病伤口治疗提供了新的治疗策略。

22. Liu, X., et al., Biochemical strategy-based hybrid hydrogel dressing-mediated in situ synthesis of selenoproteins for DFU immunity-microbiota homeostasis regulation, in Biomaterials. 2025. p. 123114.
22. 刘，X. 等，基于生物化学策略的杂化水凝胶敷料介导的原位合成硒蛋白，用于糖尿病足溃疡免疫-微生物群稳态调节，发表于《生物材料》2025 年，第 123114 页。

Chronic consequences of diabetes that are most commonly encountered are diabetic foot ulcers (DFUs), driven by microbiota-immune system dyshomeostasis, eventually leading to delayed wound healing. Available therapies, such as systemic or topical administration of anti-inflammatory or antimicrobial agents, are limited due to antibiotic resistance and immune dysfunction. Herein, a hybrid hydrogel dressing is developed as the artificial bioadhesive barrier at wound sites to maintain microbial and immunological homeostasis locally and have potent anti-inflammatory effects. Specifically, Zero-valent selenium nanoparticles are synthesized and encapsulated into the alginate-polyacrylamide interpenetrating hydrogel networks, during which trehalose is adopted to modify the network defects. Besides, as an anti-adhesion agent, trehalose has shown the ability to prevent immune degradation by reducing bacteria binding to HUVECs. The obtained hybrid hydrogel dressing serves as a physical barrier against microbiome invasion, further regulates the composition of the wound microbiome to restore microbial immune homeostasis at the wound site, and cooperatively relieves DFU-associated symptoms. Meanwhile, the hydrogel dressing can synthesize selenoproteins in situ based on biochemical strategies and significantly reduce the secretion of proinflammatory cytokines. The proposed biochemical strategy based on the hybrid hydrogel dressings can efficiently restore microbiota-immune homeostasis in the wounds, presenting a promising approach for DFU therapy in clinics.
糖尿病的慢性并发症中最常见的是糖尿病足溃疡（DFUs），其发生与微生物群与免疫系统失衡有关，最终导致伤口愈合延迟。目前可用的治疗方法，如全身或局部应用抗炎或抗微生物药物，由于抗生素耐药性和免疫功能障碍而受到限制。本文开发了一种混合水凝胶敷料，作为伤口部位的人工生物粘附屏障，以维持局部微生物和免疫稳态并具有强大的抗炎作用。具体而言，零价硒纳米颗粒被合成并封装入海藻酸盐-聚丙烯酰胺互穿网络水凝胶中，同时采用海藻糖修饰网络缺陷。此外，作为抗粘附剂，海藻糖已被证实可通过减少细菌与人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的结合来预防免疫降解。所得混合水凝胶敷料可作为物理屏障阻隔微生物入侵，进一步调节伤口微生物群组成以恢复局部微生物免疫稳态，并协同缓解 DFU 相关症状。同时，水凝胶敷料可通过生物化学策略原位合成硒蛋白，显著减少促炎细胞因子的分泌。基于混合水凝胶敷料的生物化学策略可高效恢复伤口中的微生物-免疫稳态，为临床 DFU 治疗提供了有前景的策略。

23. Lin, J., et al., Deep Red-Light-Mediated Nitric Oxide and Photodynamic Synergistic Antibacterial Therapy for the Treatment of Drug-Resistant Bacterial Infections, in Small. 2025. p. e2408759.
23. 林，J. 等，深红光介导的一氧化氮与光动力协同抗菌疗法在耐药细菌感染治疗中的应用，发表于《Small》2025 年，页码 e2408759。

Infections caused by persistent, drug-resistant bacteria pose significant challenges in inflammation treatment, often leading to severe morbidity and mortality. Herein, the photosensitizer rhodamine derivatives are selected as the light-trapping dye and the electron-rich substituent N-nitrosoaminophen as the nitric oxide (NO)-releasing component to develop a multifunctional (deep) red-light activatable NO photocage/photodynamic prodrug for efficient treatment of wounds and diabetic foot infections. The prodrug, RhB-NO-2 integrates antimicrobial photodynamic therapy (aPDT), NO sterilization, and NO-mediated anti-inflammatory properties within a small organic molecule and is capable of releasing NO and generating Reactive oxygen species (ROS) when exposed to (deep) red laser (660 nm). This strategy overcomes the limitation of using a single photosensitizer, which is often inadequate for eliminating drug-resistant bacteria. Additionally, it demonstrates that NO released from the prodrug can interact with superoxide anions (O(2) (•-)) generated by PDT to form a more reactive and oxidative agent, peroxynitrite (ONOO(-)). These three components act synergistically to enhance the antimicrobial effects. Furthermore, the released NO can inhibit the NF-κB pathway by regulating the expression of toll-like receptor 2 (TRL2) and tumor necrosis factor-α (TNF-α), thereby alleviating tissue inflammation. The developed prodrug ， RhB-NO-2 has the potential to expedite the healing of superficial infected wounds and offer a promising approach for treating diabetic foot ulcers (DFUs).
由耐药性细菌引起的感染在炎症治疗中面临重大挑战，常导致严重发病率和死亡率。在此研究中，选取光敏剂罗丹明衍生物作为光捕获染料，富电子取代基 N-亚硝基氨基苯作为一氧化氮（NO）释放组分，开发了一种多功能（深红光激活型）NO 光笼/光动力前药，用于高效治疗创伤及糖尿病足感染。该前药 RhB-NO-2 将抗菌光动力疗法（aPDT）、NO 灭菌作用及 NO 介导的抗炎特性整合于小分子有机化合物中，可在暴露于深红光（660 nm）时释放 NO 并产生活性氧（ROS）。该策略克服了单一光敏剂不足以消除耐药细菌的局限性。此外，前药释放的 NO 可与光动力疗法产生的超氧阴离子（O(2) (•-)）结合，形成更具反应性和氧化性的过氧化亚硝酸盐（ONOO(-)）。这三种成分协同作用，增强抗菌效果。此外，释放的 NO 可通过调节 Toll 样受体 2（TLR2）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的表达，抑制 NF-κB 通路，从而缓解组织炎症。所开发的药物前体 RhB-NO-2 具有加速浅表感染性创面愈合的潜力，并为治疗糖尿病足溃疡（DFUs）提供了一种有前景的治疗方法。

24. Li, Y.R., et al., Advances in biomaterials and regenerative medicine for diabetic foot ulcer therapy, in Ageing Res Rev. 2025. p. 102779.
24. 李，Y.R. 等，糖尿病足溃疡治疗中生物材料与再生医学的最新进展，载于《衰老研究评论》2025 年，第 102779 页。

Diabetic foot ulcer (DFU), a severe complication of diabetes mellitus, presents significant clinical challenges due to its rapid deterioration and high morbidity rates. While conventional therapies exist kinds of limitations, their clinical utility is frequently constrained. Recent advancements in biomedical engineering have introduced innovative therapeutic modalities, particularly nanomaterials and hydrogels. However, emerging technologies face translational barriers including immature manufacturing processes leading to elevated costs, and insufficient long-term safety data due to limited clinical validation periods. Current clinical studies remain constrained by small cohort sizes and preliminary-stage investigations. The purpose of this study was to review traditional primary treatment and simultaneously combine clinical data to increase the speed of innovative safety, cost, and effectiveness indicator testing.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的严重并发症，由于其病情恶化迅速且发病率高，给临床治疗带来重大挑战。尽管传统疗法存在多种局限性，但其临床应用效果常受限。近年来，生物医学工程领域的突破性进展引入了创新治疗手段，尤其是纳米材料和水凝胶。然而，新兴技术面临转化障碍，包括不成熟的制造工艺导致成本升高，以及由于临床验证期有限而缺乏长期安全性数据。当前临床研究受限于样本量小和研究处于初步阶段。本研究旨在回顾传统主要治疗方法，同时整合临床数据以加快创新疗法在安全性、成本和有效性指标方面的测试速度。

25. Jia, S., et al., New Strategies for the Treatment of Diabetic Foot Ulcers Using Nanoenzymes: Frontline Advances in Anti-Infection, Immune Regulation, and Microenvironment Improvement, in Int J Nanomedicine. 2025. p. 8783–8810.
25. 贾，S. 等，纳米酶在糖尿病足溃疡治疗中的新策略：抗感染、免疫调节及微环境改善的前沿进展，载于《国际纳米医学杂志》，2025 年，第 8783–8810 页。

Diabetic foot ulcers are one of the most serious consequences of diabetes, arising from vascular impairment of the skin and disturbances in the microenvironment. This condition involves pathological changes such as wound infection, hyperglycemia, hypoxia, oxidative stress, and cellular dysfunction, necessitating multifaceted interventions. Traditional treatments often target only the wound itself, resulting in limited effectiveness. In contrast, nanoenzymes offer a promising therapeutic option due to their excellent biocompatibility and tissue permeability. They exhibit higher catalytic efficiency, optimal size and structure, and improved stability compared to natural enzymes. Encapsulating various nanoenzymes within novel biomaterials can enhance therapeutic outcomes through antibacterial action, glycemic control, oxygen delivery, antioxidative effects, anti-inflammatory properties, and angiogenesis promotion. This approach represents a key direction for future diabetic wound treatment. This article summarizes the role of nanoenzymes in diabetic wound management and discusses the potential mechanisms of their action. We also provide an outlook on their application prospects, aiming to advance their clinical utilization.
糖尿病足溃疡是糖尿病最严重的并发症之一，由皮肤血管损伤和微环境紊乱引起。该病症涉及多种病理变化，包括伤口感染、高血糖、缺氧、氧化应激及细胞功能障碍，因此需要综合性干预措施。传统治疗方法通常仅针对伤口本身，疗效有限。相比之下，纳米酶因其优异的生物相容性和组织渗透性，成为一种有前景的治疗选择。与天然酶相比，纳米酶具有更高的催化效率、更优的尺寸和结构，以及更好的稳定性。将多种纳米酶封装于新型生物材料中，可通过抗菌作用、血糖调控、氧气输送、抗氧化效应、抗炎特性及促进血管生成等机制提升治疗效果。这一策略代表了未来糖尿病伤口治疗的关键发展方向。本文综述了纳米酶在糖尿病伤口管理中的作用，探讨了其作用机制，并展望了其应用前景，旨在推动其临床应用的进一步发展。

26. Hajati Ziabari, A., et al., Cinnamon Nanoparticles Loaded on Chitosan- Gelatin Nanoparticles Enhanced Burn Wound Healing in Diabetic Foot Ulcers in Rats, in Int J Low Extrem Wounds. 2025. p. 466–477.
26. 哈贾蒂·齐亚巴里（Hajati Ziabari），等. 载有肉桂纳米颗粒的壳聚糖-明胶纳米颗粒对糖尿病足溃疡大鼠烧伤创面愈合的促进作用. 《国际下肢创伤杂志》. 2025. 第 466–477 页.

The objective of this work was to investigate impact of Cinnamon nanoparticles loaded on chitosan- gelatin nanoparticles on burn wound healing in diabetic foot ulcers in rat. We included sixty male rats into four groups. There were 15 animals in each group as follow: DFU group: We treated the burn wounds with normal saline (0.1 mL). DFU/SSD group: In this group, the wounds were with silver sulfadiazine 1% ointment. DFU/CGNP: In this group, the burn wounds were treated with chitosan-gelatin nanoparticles based ointment (0.05 mg/mL). DFU/CNP-CGNP group: In this group, the wounds were treated with CN-CGNPs (0.05 mg/mL). Wound area reduction measurements, biochemistry, histomorphometrical studies, hydroxyproline levels and reverse transcription polymerase chain reaction for caspase 3, Bcl-2, and p53 showed significant difference between rats in DFU/CNP-CGNP group in comparison with other groups (P < .05). Accelerated repair of the wounds in DFU/CNP-CGNP group showed that local application of Cinnamon nanoparticles loaded on chitosan- gelatin nanoparticles could be taken into consideration in burn wound healing in diabetic foot ulcers.
本研究旨在探讨肉桂纳米颗粒负载于壳聚糖-明胶纳米颗粒对糖尿病足溃疡烧伤创面愈合的影响。本研究共纳入 60 只雄性大鼠，分为 4 组，每组 15 只，具体分组如下：DFU 组：烧伤创面用生理盐水（0.1 mL）处理。DFU/SSD 组：本组伤口使用 1%银硫磺软膏处理。DFU/CGNP 组：本组烧伤创面使用壳聚糖-明胶纳米颗粒软膏（0.05 mg/mL）处理。DFU/CNP-CGNP 组：本组伤口使用肉桂纳米颗粒（CN-CGNPs，0.05 mg/mL）处理。伤口面积减少测量、生化指标、组织形态测量学研究、羟脯氨酸水平以及 caspase 3、Bcl-2 和 p53 的逆转录聚合酶链反应结果显示，与其他组相比，DFU/CNP-CGNP 组大鼠之间存在显著差异（P < 0.05）。DFU/CNP-CGNP 组伤口愈合加速表明，局部应用载有肉桂纳米颗粒的壳聚糖-明胶纳米颗粒可能在糖尿病足溃疡烧伤伤口愈合中具有应用潜力。

27. Gong, H., et al., Metal-polyphenol nanocomposite hybrid hydrogel: A multifunctional platform for treating diabetic foot ulcers through metabolic microenvironment reprogramming, in Biomaterials. 2025. p. 123414.
27. 龚, H., 等., 金属-多酚纳米复合水凝胶：通过代谢微环境重编程治疗糖尿病足溃疡的多功能平台, 生物材料. 2025. 第 123414 页.

Diabetic foot ulcer (DFU) is a prevalent and challenging clinical condition characterized by impaired microcirculation, chronic wound infections, and a hyperglycemic, high-reactive oxygen species (ROS) environment. These factors make treatment particularly complex, often requiring a multidisciplinary approach that yields suboptimal results. In this study, a novel therapeutic strategy was developed using metal-polyphenol nanoparticles synthesized from (-)-Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and ferric ions (Fe(3+)). These nanoparticles were further loaded with salvianolic acid B (SAB) and glucose oxidase (GOx) to enhance their multifunctional biological properties. Complementing these nanoparticles, a polysaccharide hydrogel was engineered using quaternized chitosan (QCS) and oxidized fucoidan (OFu), forming a robust and stable network through Schiff base linkages. This innovative platform demonstrated strong antibacterial activity against DFU-associated pathogens. Within the ulcer's hostile microenvironment, the hydrogel degraded via dynamic bond cleavage, releasing nanoparticles that boosted mitochondrial metabolism, induced M2 macrophage polarization, promoted angiogenesis and reduced ROS levels. These combined effects accelerated tissue regeneration and wound healing. The results suggest that this advanced hydrogel system holds significant promise as a therapeutic option for improving DFU management and addressing its multifaceted challenges.
糖尿病足溃疡（DFU）是一种常见且具有挑战性的临床疾病，其特征为微循环障碍、慢性伤口感染以及高血糖和高活性氧（ROS）环境。这些因素使得治疗特别复杂，通常需要多学科协作，但效果往往不尽如人意。本研究开发了一种新型治疗策略，利用从(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（EGCG）和铁离子（Fe(3+)）合成的金属-多酚纳米颗粒。这些纳米颗粒进一步负载了丹参酸 B（SAB）和葡萄糖氧化酶（GOx），以增强其多功能生物学特性。为补充这些纳米颗粒，研究人员利用季铵化壳聚糖（QCS）和氧化褐藻糖（OFu）制备了多糖水凝胶，通过席夫碱键形成坚固稳定的网络结构。该创新平台展现出对 DFU 相关病原体的强抗菌活性。在溃疡的恶劣微环境中，水凝胶通过动态键断裂降解，释放出的纳米颗粒促进线粒体代谢、诱导 M2 巨噬细胞极化、促进血管生成并降低活性氧（ROS）水平。这些综合效应加速了组织再生和伤口愈合。研究结果表明，该先进水凝胶系统在改善 DFU 管理及应对其多方面挑战方面具有显著潜力，可作为一种有前景的治疗选择。

28. Esfandiari, A.H., et al., Efficacy of phage therapy in Diabetic Foot Ulcers (DFUs): a systematic review, in BMC Infect Dis. 2025. p. 819.
28. 埃斯凡迪亚里（Esfandiari），A.H. 等，噬菌体疗法在糖尿病足溃疡（DFUs）中的疗效：系统综述，发表于《BMC 传染病》2025 年，第 819 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFUs) are a severe complication of diabetes, often leading to infections caused by multidrug-resistant (MDR) bacteria, which complicate treatment and increase amputation risks. Bacteriophage (phage) therapy, targeting specific bacterial pathogens, has re-emerged as a promising alternative to antibiotics. This systematic review evaluates the efficacy of phage therapy for DFUs. METHODS: A comprehensive search was conducted in PubMed, Scopus, Web of Science, and Embase up to October 29, 2024, using keywords such as "phage therapy," "diabetic foot ulcers," and "bacteriophages." Included were original English-language studies investigating phage therapy for DFUs, while reviews and non-English articles were excluded. Data extraction and quality assessment were performed independently by two reviewers. RESULTS: Twenty-one studies demonstrated phage therapy's effectiveness against key DFU pathogens, including Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, and Klebsiella pneumoniae. Phage cocktails showed superior efficacy in preventing bacterial regrowth and overcoming resistance compared to single phages. Synergistic effects with antibiotics (e.g., ciprofloxacin) were observed, enhancing biofilm penetration and bacterial eradication. Case studies reported high tolerability and clinical resolution, even in antibiotic-resistant infections. However, evidence remains limited to small-scale studies. CONCLUSION: Phage therapy is a viable, safe option for MDR DFU infections, particularly due to its biofilm-disrupting properties and synergy with antibiotics. The lack of large randomized controlled trials (RCTs) underscores the need for standardized protocols, broader phage cocktails for polymicrobial infections, and optimized delivery methods. Future research should prioritize RCTs to establish efficacy, safety, and regulatory pathways for clinical adoption.
背景：糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的严重并发症，常导致由耐多药（MDR）细菌引起的感染，这会加重治疗难度并增加截肢风险。噬菌体（phage）疗法，通过针对特定细菌病原体，重新成为抗生素的潜在替代方案。本系统综述旨在评估噬菌体疗法治疗 DFUs 的有效性。方法：通过检索 PubMed、Scopus、Web of Science 和 Embase 数据库（截至 2024 年 10 月 29 日），使用关键词“噬菌体疗法”“糖尿病足溃疡”“噬菌体”等，筛选出原著英文研究。纳入研究需探讨噬菌体疗法治疗 DFUs，排除综述及非英文文献。数据提取和质量评估由两名评审员独立完成。结果：21 项研究表明噬菌体疗法对关键 DFU 病原体（包括金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、粪肠球菌和肺炎克雷伯菌）有效。噬菌体鸡尾酒疗法在预防细菌再生和克服耐药性方面优于单一噬菌体。与抗生素（如环丙沙星）的协同作用被观察到，可增强生物膜穿透力和细菌清除率。病例研究显示，噬菌体疗法在耐药感染中具有高耐受性和临床治愈率。然而，现有证据仍局限于小规模研究。结论：噬菌体疗法是治疗多重耐药性 DFU 感染的可行且安全选项，尤其因其破坏生物膜的特性及与抗生素的协同作用。缺乏大型随机对照试验（RCTs）凸显了制定标准化协议、开发针对多微生物感染的更广泛噬菌体鸡尾酒疗法以及优化给药方法的迫切需求。未来研究应优先开展 RCTs，以确立噬菌体疗法的有效性、安全性及临床应用的监管路径。

29. Deng, P., et al., Wireless matrix metalloproteinase-9 sensing by smart wound dressing with controlled antibacterial nanoparticles release toward chronic wound management, in Biosens Bioelectron. 2025. p. 116860.
29. 邓, P. 等, 基于智能伤口敷料的无线基质金属蛋白酶-9 检测及可控抗菌纳米颗粒释放技术在慢性伤口管理中的应用, 生物传感器与生物电子学, 2025, 页 116860.

Chronic wounds cause serious health and economic burdens on patients and society. Herein, a wireless and flexible smart wound dressing was developed for matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) monitoring and antimicrobial treatment toward chronic wound management. The highly sensitive radio frequency MMP-9 sensor was realized based on a bioresponsive hydrogel with the bioactive peptide sequences. Taking advantage of the flexible inductive-capacitive (LC) circuit and bioresponsive hydrogel, the wireless and wearable smart wound dressing offered an efficient strategy for in-situ wound analysis. Besides, the controlled release of silver nanoparticles (AgNPs) from the degradable hydrogel exhibited significant antimicrobial efficacy against typical bacteria in wound infection including Escherichia coli and Staphylococcus aureus. The analysis of MMP-9 in wound exudate from diabetic foot ulcer (DFU) patients demonstrated good accuracy cross-validated with gold-standard fluorescent measurements, providing great potential for personalized wound management.
慢性伤口给患者和社会带来严重的健康和经济负担。为此，本研究开发了一种无线柔性智能伤口敷料，用于基质金属蛋白酶-9（MMP-9）监测和抗菌治疗，以改善慢性伤口管理。基于生物响应性水凝胶和生物活性肽序列，实现了高灵敏度射频 MMP-9 传感器。利用柔性感应电容（LC）电路和生物响应性水凝胶，该无线可穿戴智能伤口敷料为伤口原位分析提供了高效策略。此外，可降解水凝胶中银纳米颗粒（AgNPs）的可控释放对伤口感染中常见细菌（包括大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）展现出显著抗菌效果。对糖尿病足溃疡（DFU）患者伤口渗出液中 MMP-9 的分析结果与金标准荧光测量方法交叉验证后显示良好准确性，为个性化伤口管理提供了巨大潜力。

30. Da Silva, J., et al., Alginate-based hydrogels for sustained antimicrobial peptide delivery to enhance wound healing in diabetes, in Biomater Adv. 2025. p. 214337.
30. 达席尔瓦，J. 等，海藻酸盐基水凝胶用于糖尿病伤口愈合中持续释放抗菌肽，载于《生物材料进展》2025 年，第 214337 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) are the leading cause of non-traumatic amputations, and its efficient management remains a clinical challenge, particularly in treating severe infections. Current treatment strategies often fail to address the multifactorial nature of DFUs. Combining antimicrobial peptides (AMPs) with the intrinsic properties of alginate hydrogels offers a promising solution for handling the complex etiology of DFUs. In this study, we designed alginate-based hydrogels for delivery of AMPs, namely the AMPs human β-defensin 2 (hBD-2) and PP4-3.1, to enhance diabetic wound healing. The hydrogels exhibited high storage modulus, low swelling ratio, and a nanometric porous structure, enabling sustained AMP release for over three days. Rheology analyses further confirmed their stability across pH 6 to 8. In vitro, hBD-2 hydrogels displayed excellent biocompatibility and promoted better cell migration than PP4-3.1 hydrogels, for up to 48 h. Thus, hBD-2 hydrogels were used in a streptozotocin-induced diabetic mouse model of wound healing. The hBD-2 hydrogels significantly accelerated wound closure and improved wound maturation, enhancing re-epithelialization and tissue remodeling, compared to controls. Furthermore, hBD-2 hydrogels reduced the microbial load from the wounds and attenuated inflammation at the wound site by decreasing the number of M1-like macrophages, M1/M2 ratio, and CD3(+) cells. Lastly, a pro-reparative environment was promoted through a decrease in reactive oxygen species (ROS) levels, and an increase in neovascularization and collagen deposition. Altogether, these findings suggest that hBD-2 alginate hydrogels hold promise as a novel therapeutic option for managing DFUs, offering a combined anti-inflammatory, ROS-scavenging and tissue-regenerative effect.
糖尿病足溃疡（DFUs）是导致非创伤性截肢的主要原因，其有效管理仍面临临床挑战，尤其在治疗严重感染方面。当前治疗策略常无法有效应对 DFUs 的多因素病因。将抗菌肽（AMPs）与藻酸盐水凝胶的内在特性相结合，为处理 DFUs 复杂病因提供了有前景的解决方案。本研究设计了基于海藻酸盐的水凝胶，用于递送抗菌肽（包括人β-防御素 2（hBD-2）和 PP4-3.1），以促进糖尿病伤口愈合。这些水凝胶表现出高储能模量、低膨胀率及纳米级多孔结构，可实现抗菌肽在三天内持续释放。流变学分析进一步证实了其在 pH 6 至 8 范围内的稳定性。体外实验显示，hBD-2 水凝胶展现出优异的生物相容性，与 PP4-3.1 水凝胶相比，在 48 小时内显著促进细胞迁移。因此，hBD-2 水凝胶被应用于链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠伤口愈合模型。与对照组相比，hBD-2 水凝胶显著加速了伤口闭合，促进了伤口成熟，增强了上皮化及组织重塑。此外，hBD-2 水凝胶通过减少 M1 样巨噬细胞数量、M1/M2 比例及 CD3(+)细胞数量，降低了伤口微生物负荷并减轻了炎症反应。最后，通过降低活性氧（ROS）水平，促进新生血管形成和胶原沉积，营造了有利于伤口修复的微环境。综上所述，这些研究结果表明，hBD-2 海藻酸盐水凝胶作为治疗糖尿病足溃疡（DFUs）的新型治疗方案具有潜力，其具有抗炎、清除活性氧（ROS）及促进组织再生的综合作用。

31. Ali, E.M., P. Rajendran, and B.M. Abdallah, Phytofabricated Farsetia aegyptia-derived silver nanoparticles mediate antibacterial and wound-healing activities in diabetic foot infection rat model, in Inflammopharmacology. 2025. p. 3233–3254.
31. 阿里，E.M.，P. 拉杰恩德兰，和 B.M. 阿卜杜拉，植物源性 Farsetia aegyptia 衍生银纳米颗粒在糖尿病足感染大鼠模型中介导抗菌和伤口愈合活性，载于《炎症药理学》2025 年，第 3233–3254 页。

Diabetic foot infection (DFI) leads to delayed wound healing in diabetic patients and is a significant cause of foot amputation. Others and we reported the efficient use of green-synthesized nanoparticles in promoting skin wound healing. In this research, we targeted to green-synthesized silver nanoparticles (AgNPs) using aqueous extract of the wild-plant Farsetia aegyptia (FA-AgNPs) and to investigate their antibacterial effect and wound-healing capacity in DFI rat model. Gas chromatography-mass spectrometry revealed a high concentration of biologically active phytochemicals with antibacterial and antidiabetic properties. Several characterization techniques were employed to confirm the biosynthesis of FA-AgNPs. Interestingly, FA-AgNPs showed significant antibacterial action against the multidrug-resistant DFI-derived Staphylococcus aureus. Mechanistic studies revealed that FA-AgNPs exerted antibacterial action via increasing ROS accumulation, membrane leakage, permeability, and distraction of surface structure in the DFI S. aureus. Several anti-biofilm tests and microscopic studies confirmed that FA-AgNPs effectively suppress biofilm formation. The wound-healing activity of FA-AgNPs was explored in DFI rat model infected with S. aureus isolated from DFI patients. Histological and immunohistochemical analysis of skin wound revealed enhanced wound-healing features in the FA-AgNPs-treated DFI group, including increased cellular proliferation, reduced inflammation, increased collagen deposition, and angiogenesis. In addition, FA-AgNPs significantly inhibited bacterial burden in foot ulcers. The mode of FA-AgNPs action to enhance wound healing in DFI model was found to be mediated by activating transforming growth factor β1(TGF-β1)/Smad pathway and increasing the expression of angiogenesis markers vascular endothelial growth factor-A (VEGF-A) and platelet-derived growth factor β (PDGF-β). In addition, FA-AgNPs displayed anti-inflammatory effect by inhibiting the Toll-like receptor 4/Nuclear factor kappa B (TLR-4/NF-κB) signaling as determined by western blot examination. In conclusion, FA-AgNPs could provide a novel green therapeutic strategy for promoting wound healing in DFI.
糖尿病足感染（DFI）会导致糖尿病患者伤口愈合延迟，是导致足部截肢的重要原因。其他研究者及我们此前报道了绿色合成纳米颗粒在促进皮肤伤口愈合中的高效应用。本研究针对野生植物 Farsetia aegyptia 的水提取物制备的银纳米颗粒（FA-AgNPs），旨在探讨其在糖尿病足感染大鼠模型中的抗菌作用及伤口愈合能力。气相色谱-质谱分析显示，FA-AgNPs 含有高浓度的具有抗菌和抗糖尿病活性的生物活性植物化学成分。采用多种表征技术证实了 FA-AgNPs 的生物合成。值得注意的是，FA-AgNPs 对多药耐药的 DFI 来源金黄色葡萄球菌（S. aureus）显示出显著的抗菌作用。机制研究表明，FA-AgNPs 通过增加 DFI S. aureus 中的活性氧（ROS）积累、膜通透性及表面结构破坏发挥抗菌作用。抗生物膜试验和显微镜观察证实，FA-AgNPs 能有效抑制生物膜形成。在感染 DFI 患者分离的 S. aureus 的 DFI 大鼠模型中，探索了 FA-AgNPs 的伤口愈合活性。皮肤伤口组织学和免疫组化分析显示，FA-AgNPs 处理的 DFI 组伤口愈合特征显著改善，包括细胞增殖增加、炎症减轻、胶原沉积增加及血管生成增强。此外，FA-AgNPs 显著抑制了足溃疡中的细菌负荷。研究发现，FA-AgNPs 通过激活转化生长因子β1（TGF-β1）/Smad 信号通路，并增加血管生成标志物血管内皮生长因子-A（VEGF-A）和血小板衍生生长因子β（PDGF-β）的表达，从而促进 DFI 模型中的伤口愈合。此外，FA-AgNPs 通过抑制 Toll 样受体 4/核因子κB（TLR-4/NF-κB）信号通路发挥抗炎作用，这一结果通过 Western blot 分析得到证实。综上所述，FA-AgNPs 可为促进 DFI 中伤口愈合提供一种新型绿色治疗策略。

32. 刘逸然, et al., 纳米材料在老年糖尿病创面感染的研究进展, in 国际老年医学杂志. 2025. p. 101–104.

老年糖尿病创面感染是糖尿病的严重并发症之一，以糖尿病足溃疡合并感染最为常见。老年人常因自身免疫功能受损、糖尿病病程长等，导致感染创面不易控制从而增加医疗成本、住院时间，以及较高的截肢率、死亡率。因细菌耐药，使用抗生素的临床效果已无法满足老年糖尿病创面感染的治疗需求。新型纳米材料因其具有良好的生物相容性、靶向性、可控释放和低毒性等特点，在抗菌治疗中具有广阔的应用前景。本文对纳米材料在老年糖尿病创面感染的抗菌机制及研究进展作一综述，为老年糖尿病创面感染的治疗打开新视野。

33. 李盖, et al., 糖尿病足诊治的新进展, in 中国临床研究. 2025. p. 507–510.

糖尿病足常伴有血管和神经损伤、感染以及炎症，这些因素相互作用，导致伤口难以愈合。目前的治疗方法包括清创、控制感染、修复血管、减压和使用湿润敷料，以及控制血糖。然而，由于缺血、感染、神经病变和代谢紊乱，伤口愈合缓慢，有时甚至导致组织坏死和严重感染，最终需要截肢。因此，探索糖尿病足的新型诊疗方法至关重要。近年来，其诊治领域取得了显著进展。首先，新型无创影像诊断技术、分子生物标志物、人工智能和机器学习、新型穿戴设备和远程监测技术、基因研究的应用，有助于糖尿病足的早期发现和精准诊断。其次，生物材料和再生医学、干细胞治疗、高压氧疗法、新型药物和递送系统、光动力疗法、人工智能和数字健康等治疗手段的进展，可提供更全面的治疗方案，使药物能够更精确地作用于感染部位，减少全身性副作用，为糖尿病足溃疡的治疗提供了新选择。未来的研究将继续致力于寻求更有效、个性化的治疗方法。

34. Young, J., et al., Bacteriophage therapy and current delivery strategies for orthopedic infections: A SCOPING review, in J Infect. 2024. p. 106125.
34. 杨，J. 等，噬菌体疗法及骨科感染的当前递送策略：一项系统综述，载于《感染杂志》2024 年，第 106125 页。

OBJECTIVES: Interest in phages as adjunctive therapy to treat difficult infections has grown in the last decade. However, phage dosing and delivery for orthopedic infections have not been systematically summarized. METHODS: Following PRISMA-ScR guidelines, we conducted a SCOPING review through September 1st, 2023, of MEDLINE, Embase, Web of Science Core Collection, and Cochrane Central. RESULTS: In total, 77 studies were included, of which 19 (24.7%) were in vitro studies, 17 (22.1%) were animal studies, and 41 (53.2%) were studies in humans. A total of 137 contemporary patients receiving phage therapy are described. CONCLUSIONS: Direct phage delivery remains the most studied form of phage therapy, notably in prosthetic joint infections, osteomyelitis, and diabetic foot ulcers. Available evidence describing phage therapy in humans suggests favorable outcomes for orthopedic infections, though this evidence is composed largely of low-level descriptive studies. Several phage delivery devices have been described, though a lack of comparative and in-human evidence limits their therapeutic application. Limitations to the use of phage therapy for orthopedic infections that need to be overcome include a lack of understanding related to optimal dosing and phage pharmacokinetics, bacterial heterogeneity in an infection episode, and phage therapy toxicity.
研究目的：近年来，噬菌体作为辅助疗法治疗难治性感染的兴趣日益增长。然而，针对骨科感染的噬菌体剂量和给药方式尚未进行系统性总结。研究方法：遵循 PRISMA-ScR 指南，我们于 2023 年 9 月 1 日前对 MEDLINE、Embase、Web of Science Core Collection 及 Cochrane Central 数据库进行了系统性文献检索。研究结果：共纳入 77 项研究，其中 19 项（24.7%）为体外研究，17 项（22.1%）为动物研究，41 项（53.2%）为人体研究。共描述了 137 例接受噬菌体疗法的当代患者。结论：直接噬菌体递送仍是噬菌体疗法中最受研究的形式，尤其在假体关节感染、骨髓炎和糖尿病足溃疡中。现有描述噬菌体疗法在人类中应用的证据表明，其对骨科感染具有良好疗效，但这些证据主要由低水平描述性研究组成。已描述了多种噬菌体递送装置，但缺乏比较研究和人体证据限制了其临床应用。噬菌体疗法在骨科感染中的应用需克服的限制包括：对最佳剂量和噬菌体药代动力学的理解不足、感染过程中细菌异质性，以及噬菌体疗法的毒性。

35. Xiao, X., et al., Nanozymes for the Therapeutic Treatment of Diabetic Foot Ulcers, in ACS Biomater Sci Eng. 2024. p. 4195–4226.
35. 肖，X. 等，纳米酶在糖尿病足溃疡治疗中的应用，载于《ACS 生物材料科学与工程》2024 年，第 4195–4226 页。

Diabetic foot ulcers (DFU) are chronic, refractory wounds caused by diabetic neuropathy, vascular disease, and bacterial infection, and have become one of the most serious and persistent complications of diabetes mellitus because of their high incidence and difficulty in healing. Its malignancy results from a complex microenvironment that includes a series of unfriendly physiological states secondary to hyperglycemia, such as recurrent infections, excessive oxidative stress, persistent inflammation, and ischemia and hypoxia. However, current common clinical treatments, such as antibiotic therapy, insulin therapy, surgical debridement, and conventional wound dressings all have drawbacks, and suboptimal outcomes exacerbate the financial and physical burdens of diabetic patients. Therefore, development of new, effective and affordable treatments for DFU represents a top priority to improve the quality of life of diabetic patients. In recent years, nanozymes-based diabetic wound therapy systems have been attracting extensive interest by integrating the unique advantages of nanomaterials and natural enzymes. Compared with natural enzymes, nanozymes possess more stable catalytic activity, lower production cost and greater maneuverability. Remarkably, many nanozymes possess multienzyme activities that can cascade multiple enzyme-catalyzed reactions simultaneously throughout the recovery process of DFU. Additionally, their favorable photothermal-acoustic properties can be exploited for further enhancement of the therapeutic effects. In this review we first describe the characteristic pathological microenvironment of DFU, then discuss the therapeutic mechanisms and applications of nanozymes in DFU healing, and finally, highlight the challenges and perspectives of nanozyme development for DFU treatment.
糖尿病足溃疡（DFU）是由糖尿病神经病变、血管疾病和细菌感染引起的慢性顽固性伤口，由于其高发病率和难以愈合的特点，已成为糖尿病最严重和最持久的并发症之一。其恶性程度源于由高血糖引起的复杂微环境，包括反复感染、过度氧化应激、持续性炎症以及缺血和缺氧等一系列不利的生理状态。然而，目前常见的临床治疗方法，如抗生素治疗、胰岛素治疗、手术清创及传统伤口敷料，均存在局限性，而治疗效果不佳进一步加重了糖尿病患者的经济和身体负担。因此，开发新型、有效且经济实惠的糖尿病足溃疡治疗方法已成为提升糖尿病患者生活质量的当务之急。近年来，基于纳米酶的糖尿病伤口治疗系统因整合了纳米材料与天然酶的独特优势而备受关注。与天然酶相比，纳米酶具有更稳定的催化活性、更低的制备成本及更大的操作灵活性。值得注意的是，许多纳米酶具有多酶活性，可在 DFU 愈合过程中同时催化多个酶促反应。此外，其良好的光热声学特性可进一步增强治疗效果。在本综述中，我们首先描述了糖尿病足溃疡（DFU）的特征性病理微环境，随后讨论了纳米酶在 DFU 愈合中的治疗机制及应用，最后重点阐述了纳米酶在 DFU 治疗中的发展挑战与前景。

36. Wei, T., et al., Janus liposozyme for the modulation of redox and immune homeostasis in infected diabetic wounds, in Nat Nanotechnol. 2024. p. 1178–1189.
36. 魏，T. 等，双功能脂酶在感染性糖尿病伤口中的氧化还原及免疫稳态调节作用，发表于《自然纳米技术》2024 年，第 1178–1189 页。

Diabetic foot ulcers often become infected, leading to treatment complications and increased risk of loss of limb. Therapeutics to manage infection and simultaneously promote healing are needed. Here we report on the development of a Janus liposozyme that treats infections and promotes wound closure and re-epithelialization. The Janus liposozyme consists of liposome-like selenoenzymes for reactive oxygen species (ROS) scavenging to restore tissue redox and immune homeostasis. The liposozymes are used to encapsulate photosensitizers for photodynamic therapy of infections. We demonstrate application in methicillin-resistant Staphylococcus aureus-infected diabetic wounds showing high ROS levels for antibacterial function from the photosensitizer and nanozyme ROS scavenging from the liposozyme to restore redox and immune homeostasis. We demonstrate that the liposozyme can directly regulate macrophage polarization and induce a pro-regenerative response. By employing single-cell RNA sequencing, T cell-deficient Rag1(-/-) mice and skin-infiltrated immune cell analysis, we further reveal that IL-17-producing γδ T cells are critical for mediating M1/M2 macrophage transition. Manipulating the local immune homeostasis using the liposozyme is shown to be effective for skin wound repair and tissue regeneration in mice and mini pigs.
糖尿病足溃疡常伴随感染，导致治疗复杂化并增加截肢风险。因此，亟需开发能同时控制感染并促进愈合的治疗方法。本文报道了一种双功能脂质酶（Janus liposozyme）的开发，该酶可治疗感染并促进伤口愈合和上皮化。该双功能脂质酶由类脂质体硒酶组成，可清除活性氧（ROS）以恢复组织氧化还原平衡和免疫稳态。脂质酶用于包裹光敏剂，用于感染的光动力疗法。我们通过甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的糖尿病伤口模型，验证了该脂质酶的抗菌功能。伤口高水平的 ROS 可被光敏剂激活，同时脂质酶中的纳米酶清除 ROS，恢复氧化还原平衡和免疫稳态。我们进一步证实，该脂质酶可直接调节巨噬细胞极化并诱导促再生反应。通过单细胞 RNA 测序、T 细胞缺陷型 Rag1(-/-)小鼠及皮肤浸润免疫细胞分析，我们进一步揭示了产生 IL-17 的γδ T 细胞在介导 M1/M2 巨噬细胞转化的关键作用。利用脂质酶调节局部免疫稳态被证实对小鼠和迷你猪的皮肤创伤修复及组织再生具有显著效果。

37. Wang, Y., et al., Scalable and Ultra-Sensitive Nanofibers Coaxial Yarn-Woven Triboelectric Nanogenerator Textile Sensors for Real-Time Gait Analysis, in Adv Sci (Weinh). 2024. p. e2401436.
37. 王，Y. 等，可扩展且超灵敏的纳米纤维同轴纱线编织摩擦电纳米发电机纺织传感器，用于实时步态分析，载于《先进科学》（维也纳）。2024. 第 e2401436 页。

Yarn-woven triboelectric nanogenerators (TENGs) have greatly advanced wearable sensor technology, but their limited sensitivity and stability hinder broad adoption. To address these limitations, Poly(VDF-TrFE) and P(olyadiohexylenediamine (PA66)-based nanofibers coaxial yarns (NCYs) combining coaxial conjugated electrospinning and online conductive adhesive coating are developed. The integration of these NCYs led to enhanced TENGs (NCY-TENGs), notable for their flexibility, stretchability, and improved sensitivity, which is ideal for capturing body motion signals. One significant application of this technology is the fabrication of smart insoles from NCY-TENG plain-woven fabrics. These insoles are highly sensitive and possess antibacterial, breathable, and washable properties, making them ideal for real-time gait monitoring in patients with diabetic foot conditions. The NCY-TENGs and their derivatives show immense potential for a variety of wearable electronic devices, representing a considerable advancement in the field of wearable sensors.
纱线编织摩擦纳米发电机（TENGs）在可穿戴传感器技术领域取得了重大进展，但其灵敏度和稳定性不足限制了其广泛应用。为克服这些局限性，本研究开发了聚偏氟乙烯（PVDF）与聚己二胺（PA66）基纳米纤维同轴纱线（NCYs），通过同轴共轭电纺丝与在线导电胶涂覆技术相结合。将这些 NCYs 集成后，制备出性能优异的 NCY-TENGs，其显著特点包括柔韧性、可拉伸性和敏感性提升，特别适合捕捉人体运动信号。该技术的显著应用之一是利用 NCY-TENG 平纹织物制备智能鞋垫。这些鞋垫具有高灵敏度，并具备抗菌、透气和可洗涤特性，适用于糖尿病足患者的实时步态监测。NCY-TENGs 及其衍生材料在多种可穿戴电子设备中展现出巨大潜力，标志着可穿戴传感器领域的重要进展。

38. Tejedor, S., et al., The Combination of Vascular Endothelial Growth Factor A (VEGF-A) and Fibroblast Growth Factor 1 (FGF1) Modified mRNA Improves Wound Healing in Diabetic Mice: An Ex Vivo and In Vivo Investigation, in Cells. 2024.
38. Tejedor, S. 等，血管内皮生长因子 A（VEGF-A）与成纤维细胞生长因子 1（FGF1）修饰的 mRNA 联合应用改善糖尿病小鼠伤口愈合：体外与体内研究，发表于《Cells》杂志，2024 年。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFU) pose a significant health risk in diabetic patients, with insufficient revascularization during wound healing being the primary cause. This study aimed to assess microvessel sprouting and wound healing capabilities using vascular endothelial growth factor (VEGF-A) and a modified fibroblast growth factor (FGF1). METHODS: An ex vivo aortic ring rodent model and an in vivo wound healing model in diabetic mice were employed to evaluate the microvessel sprouting and wound healing capabilities of VEGF-A and a modified FGF1 both as monotherapies and in combination. RESULTS: The combination of VEGF-A and FGF1 demonstrated increased vascular sprouting in the ex vivo mouse aortic ring model, and topical administration of a combination of VEGF-A and FGF1 mRNAs formulated in lipid nanoparticles (LNPs) in mouse skin wounds promoted faster wound closure and increased neovascularization seven days post-surgical wound creation. RNA-sequencing analysis of skin samples at day three post-wound creation revealed a strong transcriptional response of the wound healing process, with the combined treatment showing significant enrichment of genes linked to skin growth. CONCLUSION: f-LNPs encapsulating VEGF-A and FGF1 mRNAs present a promising approach to improving the scarring process in DFU.
背景：糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病患者面临的重大健康风险，其主要原因在于伤口愈合过程中血管重建不足。本研究旨在通过血管内皮生长因子（VEGF-A）和修饰型成纤维细胞生长因子（FGF1）评估微血管新生及伤口愈合能力。方法：采用体外主动脉环啮齿类动物模型和糖尿病小鼠体内伤口愈合模型，评估 VEGF-A 及修饰型 FGF1 作为单药治疗及联合治疗对微血管新生和伤口愈合能力的影响。结果：VEGF-A 与 FGF1 的联合应用在体外小鼠主动脉环模型中显著促进了血管新生。将 VEGF-A 与 FGF1 mRNA 以脂质纳米颗粒（LNPs）形式制备的联合制剂局部应用于小鼠皮肤创伤后，可加速创伤愈合并促进术后 7 天的新血管形成。伤口创制后第 3 天皮肤样本的 RNA 测序分析显示，伤口愈合过程呈现强烈的转录反应，联合治疗组与对照组相比，与皮肤生长相关的基因显著富集。结论：包裹 VEGF-A 和 FGF1 mRNA 的脂质纳米颗粒（f-LNPs）为改善糖尿病足溃疡（DFU）的瘢痕形成过程提供了一种有前景的治疗策略。

39. Saleem, M., et al., Narrative review on nanoparticles based on current evidence: therapeutic agents for diabetic foot infection, in Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2024. p. 6275–6297.
39. 萨利姆（Saleem），M. 等，基于现有证据的纳米颗粒叙述性综述：糖尿病足感染的治疗药物，载于《Naunyn Schmiedebergs 药理学档案》2024 年，第 6275–6297 页。

Diabetes's effects on wound healing present a major treatment challenge and increase the risk of amputation. When traditional therapies fail, new approaches must be investigated. With their submicron size and improved cellular internalisation, nanoparticles present a viable way to improve diabetic wound healing. They are attractive options because of their innate antibacterial qualities, biocompatibility, and biodegradability. Nanoparticles loaded with organic or inorganic compounds, or embedded in biomimetic matrices such as hydrogels, chitosan, and hyaluronic acid, exhibit excellent anti-inflammatory, antibacterial, and antioxidant properties. Drug delivery systems (DDSs)-more precisely, nanodrug delivery systems (NDDSs)-use the advantages of nanotechnology to get around some of the drawbacks of traditional DDSs. Recent developments show how expertly designed nanocarriers can carry a variety of chemicals, transforming the treatment of diabetic wounds. Biomaterials that deliver customised medications to the wound microenvironment demonstrate potential. Delivery techniques for nanomedicines become more potent than ever, overcoming conventional constraints. Therapeutics for diabetes-induced non-healing wounds are entering a revolutionary era thanks to precisely calibrated nanocarriers that effectively distribute chemicals. This review highlights the therapeutic potential of nanoparticles and outlines the multifunctional nanoparticles of the future that will be used for complete wound healing in diabetics. The investigation of novel nanodrug delivery systems has the potential to revolutionise diabetic wound therapy and provide hope for more efficient and focused therapeutic approaches.
糖尿病对伤口愈合的影响是治疗面临的重大挑战，并增加截肢风险。当传统疗法无效时，必须探索新方法。由于纳米颗粒具有亚微米尺寸和改善的细胞内化特性，它们为改善糖尿病伤口愈合提供了一种可行途径。其内在抗菌特性、生物相容性和生物降解性使其成为理想选择。载有有机或无机化合物的纳米颗粒，或嵌入生物仿生基质（如水凝胶、壳聚糖和透明质酸）中的纳米颗粒，展现出卓越的抗炎、抗菌和抗氧化特性。药物递送系统（DDS）——更准确地说，纳米药物递送系统（NDDS）——利用纳米技术的优势，克服了传统 DDS 的一些局限性。最新研究表明，经过精心设计的纳米载体能够携带多种化学物质，从而革新糖尿病伤口治疗。能够将定制药物精准递送至伤口微环境的生物材料展现出巨大潜力。纳米药物递送技术正以前所未有的效能突破传统限制。针对糖尿病引起的难愈合伤口的治疗正进入一个革命性时代，这得益于精准调控的纳米载体能够有效分布药物。本文综述了纳米颗粒的治疗潜力，并概述了未来用于糖尿病患者完全伤口愈合的多功能纳米颗粒。对新型纳米药物递送系统的研究有望革命性地改变糖尿病伤口治疗，为更高效、更精准的治疗方法带来希望。

40. Sağmak Tartar, A., et al., Association Between Dermcidin, Salusin-α, Salusin-β Molecules and Diabetic Foot Infections, in Int J Low Extrem Wounds. 2024. p. 450–454.
40. 萨格马克·塔尔塔尔（Sağmak Tartar, A.）等，德尔米西丁（Dermcidin）、萨卢辛-α（Salusin-α）和萨卢辛-β（Salusin-β）分子与糖尿病足感染的关系，载于《国际低肢部创伤杂志》（Int J Low Extrem Wounds），2024 年，第 450–454 页。

Dermcidin, salusin-α, and salusin-β are three recently discovered molecules that confer antimicrobial properties. The present study aims to investigate the association between dermcidin, salusin-α, and salusin-β in the etiopathology of patients with diabetic foot infection. The study included three groups: Group 1 - diabetic foot infection; Group 2 - diabetes without history of diabetic foot; and Group 3 - the control group. Plasma dermcidin, salusin-α, and salusin-β levels were compared across the groups. Median (Q1-Q3) values of plasma dermcidin levels in Groups 1, 2, and 3 were 3.45 (0.8-4.4), 5.2 (3.7-6.4), and 5.8 (3.1-10) ng/mL, respectively. Diabetic foot infection group had significantly lower plasma dermcidin levels compared to diabetes only group and control group (P = .000, ANOVA), whereas there was no statistically significant difference between the Group 2 and Group 3 (P = .163, ANOVA). Salusin-α and salusin-β levels were significantly higher in the Group 3 compared to the other groups. Based on our findings, diabetic foot infection group had significantly lower plasma dermcidin levels and salusin-α and salusin-β levels were significantly higher in the control group. These molecules (dermcidin specifically) can be researched as an adjuvant therapeutic agent in addition to conventional treatments in diabetic foot diabetic foot infections. Also, it can be searched this may prevent many complications including amputation.
德尔米西丁（Dermcidin）、萨鲁辛-α（Salusin-α）和萨鲁辛-β（Salusin-β）是三种最近发现的具有抗菌活性的分子。本研究旨在探讨德尔米西丁、萨鲁辛-α和萨鲁辛-β在糖尿病足感染病因学中的关联性。研究纳入了三组受试者：第 1 组为糖尿病足感染患者；第 2 组为无糖尿病足病史的糖尿病患者；第 3 组为健康对照组。比较了三组受试者血浆中德尔米西丁、萨鲁辛-α和萨鲁辛-β的水平。组 1、组 2 和组 3 的血浆德尔米西丁水平中位数（四分位数范围）分别为 3.45（0.8-4.4）、5.2（3.7-6.4）和 5.8（3.1-10）ng/mL。糖尿病足感染组的血浆德尔米西丁水平显著低于糖尿病组和对照组（P = 0.000，方差分析），而组 2 与组 3 之间无统计学差异（P = 0.163，方差分析）。萨卢辛-α和萨卢辛-β水平在组 3 显著高于其他组。根据我们的研究结果，糖尿病足感染组的血浆德尔米西丁水平显著低于对照组，而对照组的萨卢辛-α和萨卢辛-β水平显著高于其他组。这些分子（特别是德尔米西丁）可作为辅助治疗药物，与传统治疗相结合用于糖尿病足感染的治疗。此外，研究还可探索其预防包括截肢在内的多种并发症的潜在作用。

41. Rahmadani, I.N., et al., Validation of spectrophotometric and colorimetric methods to quantify clindamycin in skin tissue: application to in vitro release and ex vivo dermatokinetic studies from separable effervescent microarray patch loaded bacterially sensitive microparticle, in Anal Sci. 2024. p. 445–460.
41. 拉赫马达尼，I.N. 等，光谱法和比色法测定皮肤组织中克林霉素含量的验证：应用于可分离发泡微阵列贴片载菌敏感微粒的体外释放和体外皮肤动力学研究，分析科学，2024，第 445–460 页。

Diabetes mellitus can cause diabetic foot infection (DFI) complications. DFI is generally caused by infection from bacteria and Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) which is resistant to several antibiotics. Application therapy of clindamycin (CLY) administration with the oral route has low bioavailability and non-selective distribution of antibiotics towards bacteria intravenously. In this research, CLY was developed into bacterially sensitive microparticles (MPs) which were further incorporated into a separable effervescent microarray patch (SEMAP) system to increase the selective and responsive to DFI-causing bacteria of CLY. To support this formulation, we explore the potential of silver nanoparticles (AgNPs) towards the UV-Vis spectrophotometry method. The analytical method was validated in phosphate-buffered saline (PBS), tryptic soy broth (TSB), and skin tissue to quantify CLY, CLY loaded in microparticle, and SEMAP system. The developed analytical method was suitable for the acceptance criteria of ICH guidelines. The results showed that the correlation coefficients were linear ≥ 0.999. The values of LLOQ towards PBS, TSB, and skin tissue were 2.02 µg/mL, 4.29 µg/mL, and 2.31 µg/mL, respectively. These approaching methods were also found to be accurate and precise without being affected by dilution integrity. The presence of Staphylococcus aureus bacteria culture can produce lipase enzymes that can lysing the microparticle matrix. Drug release studies showed that bacterial infection in the high drug release microparticle sensitive bacteria and high drug retention in ex vivo dermatokinetic in rat skin tissue media. In addition, in vivo studies were required to quantify the CLY inside in further analytical validation methods.
糖尿病可导致糖尿病足感染（DFI）并发症。DFI 通常由细菌感染引起，其中包括对多种抗生素耐药的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。口服克林霉素（CLY）的治疗方案因生物利用度低及抗生素对细菌的非选择性分布而效果不佳。本研究将 CLY 开发成对细菌敏感的微粒（MPs），并进一步将其整合到可分离的发泡微阵列贴片（SEMAP）系统中，以提高 CLY 对 DFI 致病细菌的选择性和响应性。为支持该制剂，我们探索了银纳米颗粒（AgNPs）在紫外-可见分光光度法中的潜在应用。分析方法在磷酸盐缓冲盐水（PBS）、胰蛋白胨大豆培养基（TSB）及皮肤组织中验证，用于定量测定 CLY、微粒中载量的 CLY 及 SEMAP 系统。所建立的分析方法符合 ICH 指南的接受标准。结果显示，相关系数均为线性且≥0.999。PBS、TSB 及皮肤组织中的 LLOQ 值分别为 2.02 µg/mL、4.29 µg/mL 和 2.31 µg/mL。这些方法被证实准确且精确，不受稀释完整性影响。金黄色葡萄球菌培养物可产生脂酶，该酶可溶解微粒基质。药物释放研究表明，高药物释放微粒对敏感细菌存在感染，且在体外皮肤动力学实验中，大鼠皮肤组织培养基中药物保留量较高。此外，需进行体内研究以进一步定量分析 CLY，并通过其他分析验证方法进行验证。

42. Najafabadi, S.S., et al., Assessment of Antimicrobial Activity of Chitosan, ZnO, and Urtica dioica-ZnO NPs Against Staphylococcus aureus Isolated from Diabetic Ulcers, in Curr Microbiol. 2024. p. 295.
42. Najafabadi, S.S. 等，壳聚糖、ZnO 及荨麻-ZnO 纳米颗粒对糖尿病溃疡中分离的金黄色葡萄球菌抗菌活性的评价，发表于《当前微生物学》2024 年，第 295 页。

Staphylococcus aureus (S. aureus) is considered as one of the challenging ulcer infections in diabetic patients especially those who have acquired antibiotic-resistant infections. Nanotechnology products have enormous potential to treat diseases including infectious diseases. As chitosan and zinc oxide (ZnO) nanoparticles (NPs) have harbored a high antimicrobial effect, this survey was aimed to synthesize chitosan, ZnO, and ZnO-Urtica. diocia (ZnO-U. diocia) NPs, and to assess their antimicrobial effects and their influence on virulence genes expression in S. aureus isolates from diabetic ulcers. The antibacterial effect of NPs was detected by microdilution method. The most frequently components in U. diocia aqueous extract were linalool,4-thujanol, camphor, carvacrol, propanedioic acid, and di(butyl) phthalate. More than 95% of clinical S. aureus isolates were resistant to several antibiotics including erythromycin, cefoxitin, clindamycin, and ciprofloxacin. The most resistant isolates were S. aureus ATDS 52, ATDS 53, F5232, and F91. The lowest MIC and MBC by the NPs on the isolates was detected as 0.128 g/mL and 0.178 g/mL, respectively. A significant decrease of 90% in the expression rates of lukED and RNAIII genes was reported for S. aureus isolates treated with the NPs. The synthetized ZnO-U. diocia and chitosan NPs can be proposed as a reliable and effective antimicrobial agent targeting diabetic ulcers infections caused by S. aureus because of its high effects on the bacterial growth and virulence genes expression.
金黄色葡萄球菌（S. aureus）被认为是糖尿病患者中最具挑战性的溃疡感染之一，尤其是那些已获得抗生素耐药性感染的患者。纳米技术产品在治疗包括传染病在内的多种疾病方面具有巨大潜力。由于壳聚糖和氧化锌（ZnO）纳米颗粒（NPs）具有较高的抗菌活性，本研究旨在合成壳聚糖、ZnO 及 ZnO-荨麻（Urtica diocia）纳米颗粒（ZnO-U. diocia）NPs，并评估其抗菌效果及其对糖尿病溃疡中金黄色葡萄球菌菌株致病基因表达的影响。纳米颗粒的抗菌效果通过微稀释法检测。荨麻水提取物中含量最高的成分包括桉油醇、4-松油醇、樟脑、百里香酚、丙二酸和二丁基邻苯二甲酸酯。超过 95%的临床金黄色葡萄球菌分离株对多种抗生素（包括红霉素、头孢西丁、克林霉素和环丙沙星）耐药。最耐药的菌株为金黄色葡萄球菌 ATDS 52、ATDS 53、F5232 和 F91。纳米颗粒对这些菌株的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）分别为 0.128 g/mL 和 0.178 g/mL。研究发现，经纳米颗粒处理的金黄色葡萄球菌分离株中，lukED 和 RNAIII 基因的表达率显著下降了 90%。合成的 ZnO-U. diocia 和壳聚糖纳米颗粒可作为治疗金黄色葡萄球菌引起的糖尿病溃疡感染的可靠有效抗菌剂，因其对细菌生长和致病基因表达具有显著抑制作用。

43. Morozova, V.V., et al., Bacteriophage Treatment of Infected Diabetic Foot Ulcers, in Methods Mol Biol. 2024. p. 197–205.
43. 莫罗佐娃，V.V. 等，噬菌体治疗感染性糖尿病足溃疡，载于《分子生物学方法》2024 年，第 197–205 页。

Diabetic foot ulcers occur as a common complication of diabetes. The concomitant infection significantly delays the healing of the ulcers. Antibiotic treatment of infected ulcers is complicated by the formation of microbial biofilms, which are often heterogeneous and resistant to antibiotics. Bacteriophage therapy is considered an additional approach to the treatment of infected wounds. Here, we describe the basic method of application of bacteriophages for the treatment of infected diabetic foot ulcers, including very large ones.
糖尿病足溃疡是糖尿病的常见并发症。伴随感染会显著延缓溃疡的愈合。感染性溃疡的抗生素治疗因微生物生物膜的形成而复杂化，这些生物膜常具有异质性且对抗生素耐药。噬菌体疗法被视为感染性创面治疗的补充方法。本文描述了噬菌体治疗感染性糖尿病足溃疡的基本应用方法，包括非常大的溃疡。

44. Manjit, M., et al., Formulation and characterization of polyvinyl alcohol/chitosan composite nanofiber co-loaded with silver nanoparticle & luliconazole encapsulated poly lactic-co-glycolic acid nanoparticle for treatment of diabetic foot ulcer, in Int J Biol Macromol. 2024. p. 128978.
44. 曼吉特，M. 等，聚乙烯醇/壳聚糖复合纳米纤维共载银纳米颗粒及卢利康唑包封的聚乳酸-共-甘醇酸纳米颗粒的制备与表征，用于糖尿病足溃疡的治疗，载于《国际生物大分子杂志》，2024 年，第 128978 页。

Chronic wounds are prone to fungal infections, possess a significant challenge, and result in substantial mortality. Diabetic wounds infected with Candida strains are extremely common. It can create biofilm at the wound site, which can lead to antibiotic resistance. As a result, developing innovative dressing materials that combat fungal infections while also providing wound healing is a viable strategy to treat infected wounds and address the issue of antibiotic resistance. Present work proposed anti-infective dressing material for the treatment of fungal strains Candida-infected diabetic foot ulcer (DFU). The nanofiber was fabricated using polyvinyl Alcohol/chitosan as hydrogel base and co-loaded with silver nanoparticles (AgNP) and luliconazole-nanoparticles (LZNP) nanoparticles, prepared using PLGA. Fabricated nanofibers had pH close to target area and exhibited hydrophilic surface suitable for adhesion to wound area. The nanofibers showed strong antifungal and antibiofilm properties against different strains of Candida; mainly C. albicans, C. auris, C. krusei, C. parapsilosis and C. tropicalis. Nanofibers exhibited excellent water retention potential and water vapour transmission rate. The nanofibers had sufficient payload capacity towards AgNP and LZNP, and provided controlled release of payload, which was also confirmed by in-vivo imaging. In-vitro studies confirmed the biocompatibility and enhanced proliferation of Human keratinocytes cells (HaCaT). In-vivo studies showed accelerated wound closure by providing ant-infective action, supporting cellular proliferation and improving blood flow, all collectively contributing in expedited wound healing.
慢性伤口易发生真菌感染，构成重大挑战，并导致高死亡率。糖尿病伤口感染念珠菌菌株极为常见。该菌可在伤口部位形成生物膜，可能导致抗生素耐药性。因此，开发兼具抗真菌感染与促进伤口愈合功能的创新敷料材料，是治疗感染性伤口并应对抗生素耐药性问题的可行策略。本研究提出了一种用于治疗念珠菌感染糖尿病足溃疡（DFU）的抗感染敷料材料。纳米纤维以聚乙烯醇/壳聚糖为水凝胶基质，并负载银纳米颗粒（AgNP）和卢利康唑纳米颗粒（LZNP），后者通过聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）制备。制备的纳米纤维 pH 值接近目标区域，并具有亲水表面，适合与伤口区域粘附。纳米纤维对不同念珠菌菌株（主要包括白色念珠菌、耳念珠菌、克鲁斯念珠菌、副念珠菌和热带念珠菌）表现出强烈的抗真菌和抗生物膜特性。纳米纤维还展现出优异的保水能力和水蒸气透过率。纳米纤维对 AgNP 和 LZNP 具有足够的载药能力，并能实现载药的可控释放，这一效果通过体内成像实验得到验证。体外实验证实了纳米纤维对人表皮成纤维细胞（HaCaT）的生物相容性和促进细胞增殖的作用。体内实验显示，纳米纤维通过抗感染作用、促进细胞增殖和改善血液循环，加速了伤口愈合，这些作用共同促进了伤口愈合的加速。

45. Mancusi, R., et al., Photodynamic Therapy With RLP068 and 630-nm Red LED Light in Foot Ulcers in Patients With Diabetes: A Case Series, in Int J Low Extrem Wounds. 2024. p. 99–103.
45. 曼库西（Mancusi），R. 等，RLP068 联合 630 nm 红色 LED 光在糖尿病患者足溃疡中的光动力疗法：一例病例系列研究，载于《国际下肢伤口杂志》（Int J Low Extrem Wounds），2024 年，第 99–103 页。

The management and healing of lower extremity ulcers have always been a complex health problem because the clinical course is typically chronic, the results are often poor, and the socioeconomic impact is considerable. The healing process of foot ulcers of people with diabetes is further hindered by the concomitant presence of obstructive arterial disease, neuropathy, and foot malformation. It is frequently associated with multiresistant infections and often results in micro/macro amputations. Photodynamic therapy employs a photosensitizer activated by light of a specific wavelength able to generate reactive oxygen species, which initiate further oxidative responses locally with components of the bacteria. The experience of the treatment center for the lower extremity ulcers in 17 persons with diabetes in Acerra (Italy) with photoactivated RLP068, reported here, corroborates the results of the clinical trials and of the previous case reports. In all cases, examined photodynamic therapy with photosensitizer RLP068 and red light at 630 nm was found to reduce lesion area and inflammation and to ensure the decrease of bacterial load, hence reducing treatment times and antibiotics use, improving patient outcomes, and reducing the incidence of amputations. The simultaneous combination of photodynamic therapy with other ancillary physical-based treatments such as therapeutic magnetic resonance or Bio-Electro-Magnetic-Energy-Regulation was observed to be safe, time-saving, and able to lead to faster healing.
下肢溃疡的治疗与愈合一直是复杂的健康问题，因为其临床过程通常慢性化，治疗效果常不理想，且社会经济影响显著。糖尿病患者的足部溃疡愈合过程进一步受阻于合并存在的动脉阻塞性疾病、神经病变及足部畸形。该病常伴发耐药性感染，并常导致微/大截肢。光动力疗法利用特定波长光激活的光敏剂，产生活性氧 species，这些物质与细菌成分在局部引发进一步氧化反应。本文报道的意大利阿切拉（Acerra）下肢溃疡治疗中心对 17 例糖尿病患者采用光激活 RLP068 进行治疗的经验，证实了临床试验及先前病例报告的结果。在所有病例中，采用光敏剂 RLP068 与 630 nm 红光进行光动力疗法，均发现可减少溃疡面积和炎症，降低细菌负荷，从而缩短治疗时间、减少抗生素使用，改善患者预后并降低截肢发生率。同时联合光动力疗法与其他辅助物理治疗手段（如治疗性磁共振或生物电磁能调节）的治疗方案被观察到具有安全、节省时间且能加速愈合的优势。

46. Liu, R., et al., Multifunctional Janus Membrane for Diabetic Wound Healing and Intelligent Monitoring, in ACS Appl Mater Interfaces. 2024. p. 41927–41938.
46. 刘，R. 等，多功能 Janus 膜在糖尿病伤口愈合与智能监测中的应用，载于《ACS 应用材料与界面》2024 年，第 41927–41938 页。

The complex microenvironment of diabetic wounds often hinders the healing process, ultimately leading to the formation of diabetic foot ulcers and even death. Dual monitoring and treatment of wounds can significantly reduce the incidence of such cases. Herein, a multifunctional Janus membrane (3D chitosan sponge-ZE/polycaprolactone nanofibers-ZP) was developed by incorporating the zinc metal-organic framework, europium metal-organic framework, and phenol red into nanofibers for diabetic wound monitoring and treatment. The directional water transport capacity of the resulting Janus membrane allows for unidirectional and irreversible drainage of wound exudate, and the multifunctional Janus membrane creates up to a 99% antibacterial environment, both of which can treat wounds. Moreover, the pH (5-8) and H(2)O(2) (0.00-0.80 μM) levels of the wound can be monitored using the color-changing property of phenol red and the fluorescence characteristic of Eu-MOF on the obtained membrane, respectively. The healing stages of the wound can also be monitored by analyzing the RGB values of the targeted membrane images. This design can more accurately reflect the wound state and treat the wound to reduce bacterial infection and accelerate wound healing, which has been demonstrated in in vivo experiments. The results provide an important basis for early intervention in diabetic patients.
糖尿病伤口的复杂微环境常常阻碍愈合过程，最终导致糖尿病足溃疡的形成，甚至危及生命。对伤口进行双重监测和治疗可显著降低此类病例的发生率。本文通过将锌金属有机框架、钕金属有机框架和酚红引入纳米纤维，制备了一种多功能双面膜（3D 壳聚糖海绵-ZE/聚己内酯纳米纤维-ZP），用于糖尿病伤口监测与治疗。所得 Janus 膜的定向水分传输能力可实现伤口渗出物的单向不可逆引流，而多功能 Janus 膜可营造高达 99%的抗菌环境，两者均可有效治疗伤口。此外，可通过酚红的变色特性和 Eu-MOF 的荧光特性，分别监测伤口 pH 值（5-8）和 H₂O₂浓度（0.00-0.80 μM）。通过分析靶向膜图像的 RGB 值，还可监测伤口愈合阶段。该设计能更准确反映伤口状态，通过减少细菌感染并加速伤口愈合实现治疗效果，相关效果已在体内实验中得到验证。研究结果为糖尿病患者的早期干预提供了重要依据。

47. Liu, J., et al., A single dose of VEGF-A circular RNA sustains in situ long-term expression of protein to accelerate diabetic wound healing, in J Control Release. 2024. p. 319–335.
47. 刘，J. 等，单次给药的 VEGF-A 环状 RNA 可维持局部长期蛋白表达以加速糖尿病创面愈合，发表于《控制释放杂志》. 2024. 第 319–335 页.

Diabetic foot ulcer (DFU), which is characterised by damage to minute blood vessels or capillaries around wounds, is one of the most serious and dreaded complications of diabetes. It is challenging to repair chronic non-healing DFU wounds. Vascular endothelial growth factor (VEGF) plays an important role in angiogenesis and promotes wound healing in DFU. However, it is difficult to sustainably deliver VEGF to the wound site owing to its poor stability and easy degradation. To overcome this challenge, lipid nanoparticles (LNP) encapsulating circular RNA (circRNA) encoding VEGF-A have been developed to continuously generate and release VEGF-A and accelerate diabetic wound healing. First, VEGF-A circRNA was synthesized using group I intron autocatalysis strategy and confirmed by enzyme digestion, polymerase chain reaction, and
糖尿病足溃疡（DFU）是一种以伤口周围微小血管或毛细血管损伤为特征的严重并发症，是糖尿病最严重且令人畏惧的并发症之一。慢性难愈性 DFU 伤口的修复极具挑战性。血管内皮生长因子（VEGF）在血管生成中发挥重要作用，并促进 DFU 伤口愈合。然而，由于 VEGF 稳定性差且易降解，难以实现其在伤口部位的持续释放。为克服这一难题，研究人员开发了包裹编码 VEGF-A 的环状 RNA（circRNA）的脂质纳米颗粒（LNP），旨在持续生成并释放 VEGF-A，从而加速糖尿病伤口愈合。首先，通过 I 型内含子自催化策略合成了 VEGF-A circRNA，并通过酶消化、聚合酶链反应（PCR）等方法进行了验证。sequencing assay. VEGF-A circRNA was encapsulated in ionizable lipid U-105-derived LNP (U-LNP) using microfluidic technology to fabricate U-LNP/VEGF-A circRNA. For comparison, a commercially ionizable lipid ALC-0315-derived LNP (A-LNP) encapsulating circRNA (A-LNP/circRNA) was used. Dynamic light scattering and transmission electron microscopy characterization indicated that U-LNP/circRNA had spherical structure with an average diameter of 108.5 nm, a polydispersity index of 0.22, and a zeta potential of -3.31 mV. The messenger RNA (mRNA) encapsulation efficiency (EE%) of U-LNP was 87.12%. In vitro transfection data confirmed better stability and long-term VEGF-A expression of circRNA compared with linear mRNA. Assessment of cytotoxicity and innate immunity further revealed that U-LNP/circRNA was biocompatible and induced a weak congenital immune response. Cell scratch and angiogenesis tests demonstrated the bioactivity of U-LNP/VEGF-A circRNA owing to its VEGF-A expression. In situ bioluminescence imaging of firefly luciferase (F-Luc) probe and ELISA demonstrated that circRNA had long-term and strong expression of VEGF-A in the first week, and a gradual decrease in the next week at the wound site and surrounding areas. Finally, a diabetic mouse model was used to validate the healing effect of U-LNP/VEGF-A circRNA formulation. The results showed that a single dose of U-LNP/VEGF-A circRNA administered by dripping resulted in almost complete wound recovery on day 12, which was significantly superior to that of U-LNP/VEGF-A linear mRNA, and it also outperformed recombinant human vascular endothelial growth factor (rhVEGF) injection and A-LNP/circRNA dripping. Histological analysis confirmed the healing efficiency and low toxicity of U-LNP/VEGF-A circRNA formulation. Together, VEGF-A circRNA delivered by U-105-derived LNP showed good performance in wound healing, which was ascribed to the long-term expression and continuous release of VEGF-A, and has potential applications for the treatment of diabetic foot ulcer wounds.
测序分析。VEGF-A circRNA 通过微流控技术包裹于可离子化脂质 U-105 衍生的脂纳米颗粒（U-LNP）中，制备得到 U-LNP/VEGF-A circRNA。作为对照，采用商业化可离子化脂质 ALC-0315 衍生的脂纳米颗粒（A-LNP）包裹 circRNA（A-LNP/circRNA）进行比较。动态光散射和透射电子显微镜表征表明，U-LNP/circRNA 具有球形结构，平均直径为 108.5 nm，多分散指数为 0.22，zeta 电位为-3.31 mV。U-LNP 的信使 RNA（mRNA）包封效率（EE%）为 87.12%。体外转染实验证实，与线性 mRNA 相比，circRNA 具有更好的稳定性和长期 VEGF-A 表达。细胞毒性及先天免疫评估进一步表明，U-LNP/circRNA 具有生物相容性并诱导弱先天免疫反应。细胞划痕及血管生成实验证实，U-LNP/VEGF-A circRNA 由于其 VEGF-A 表达而具有生物活性。萤火虫荧光素酶（F-Luc）探针的原位生物发光成像和 ELISA 结果表明，circRNA 在伤口部位及周围区域于第一周表现出长期且强烈的 VEGF-A 表达，随后在下一周逐渐下降。最后，采用糖尿病小鼠模型验证了 U-LNP/VEGF-A circRNA 制剂的愈合效果。结果显示，单次滴注给药的 U-LNP/VEGF-A circRNA 在第 12 天几乎完全愈合，显著优于 U-LNP/VEGF-A 线性 mRNA，且优于重组人血管内皮生长因子（rhVEGF）注射及 A-LNP/circRNA 滴注。组织学分析证实了 U-LNP/VEGF-A 环状 RNA 制剂的愈合效率和低毒性。 U-105 来源的脂质纳米颗粒（LNP）递送的 VEGF-A 环状非编码 RNA（circRNA）在伤口愈合中表现出良好的效果，这归因于 VEGF-A 的长期表达和持续释放，并具有治疗糖尿病足溃疡伤口的潜在应用价值。

48. Li, Z., et al., Glucose and pH dual-responsive hydrogels with antibacterial, reactive oxygen species scavenging, and angiogenesis properties for promoting the healing of infected diabetic foot ulcers, in Acta Biomater. 2024. p. 205–218.
48. 李, Z., 等., 葡萄糖和 pH 双响应水凝胶及其抗菌、清除活性氧和抗血管生成特性在促进感染性糖尿病足溃疡愈合中的应用, 生物材料学报. 2024. 第 205–218 页.

The healing process of diabetic foot ulcers is challenging due to the presence of a complex and severe inflammatory microenvironment, characterized by hyperglycemia, low pH, susceptibility to infection, vascular dysfunction, and over-expression of reactive oxygen species (ROS), which can potentially lead to amputation or even mortality. Herein, a glucose and pH dual-responsive hydrogel was designed and prepared by crosslinking phenylboronic acid-grafted quaternary chitosan (QF, 4 wt%) with dopamine-grafted oxidized hyaluronic acid (OD, 5 wt%) through phenylboronation, schiff-base reaction, and other techniques. The multifunctional QO/@PV@AB7 hydrogel was prepared by incorporating pravastatin-loaded chitosan nanoparticles
糖尿病足溃疡的愈合过程具有挑战性，这主要归因于其复杂且严重的炎症微环境，该环境特征包括高血糖、低 pH 值、易感染、血管功能障碍以及活性氧（ROS）过度表达，这些因素可能导致截肢甚至死亡。本文通过苯硼酸接枝四级壳聚糖（QF，4 wt%）与多巴胺接枝氧化透明质酸（OD，5 wt%）经苯硼化、席夫碱反应等技术交联，制备了一种葡萄糖和 pH 双响应水凝胶。通过将普伐他汀负载的壳聚糖纳米颗粒（PCN）(CSNPs@PV, 2 mg/mL) and antimicrobial peptide AMP-AB7 loaded silica nanoparticles (SiO(2)NPs@AB7, 0.5 mg/mL). The results demonstrate that the QO/@PV@AB7 hydrogel exhibits good responsiveness to acidic conditions and high glucose levels, while effectively scavenging various types of ROS. Moreover, it exerted protective effects against oxidative stress on cells, enhanced HUVECs viability, and promoted angiogenesis. Notably, the QO/@PV@AB7 hydrogel displayed potent antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Escherichia coli. Additionally, in an MRSA-infected rat model of diabetic foot wounds, administration of the QO/@PV@AB7 hydrogel led to increased secretion of pro-angiogenic factors such as vascular endothelial nitric oxide synthase (eNOS), vascular endothelial-generating factor (VEGF), and endothelial cell adhesion molecule (CD31). Furthermore, the hydrogel significantly reduced the levels of inflammatory factors such as interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-α (TNF-α), while simultaneously increasing the levels of anti-inflammatory cytokines such as interleukin-10 (IL-10). The findings suggest that multifunctional hydrogels incorporating PV@CSNPs and SiO(2)NPs@AB7 demonstrate promising potential as a therapeutic approach for the treatment of diabetic foot. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Here, a glucose and pH dual-responsive QO/@PV@AB7 hydrogel with antimicrobial and angiogenesis-promoting properties was developed for the treatment of infected wounds in diabetic feet. Our findings demonstrate that the proposed hydrogel exhibits good responsiveness, effectively scavenges various types of reactive oxygen species (DPPH, O(2-), -OH, and ABTS+), provides protection against oxidative stress, enhances HUVECs cell viability, and promotes angiogenesis. Notably, it also demonstrates potent antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and E. coli. Additionally, in vivo experiments demonstrated that the hydrogel exhibited accelerated wound healing in MRSA-infected diabetic foot ulcers, with a reduction of four days compared to the control group.
(CSNPs@PV, 2 mg/mL) 和抗菌肽 AMP-AB7 负载的二氧化硅纳米颗粒 (SiO₂NPs@AB7, 0.5 mg/mL)。结果表明，QO/@PV@AB7 水凝胶对酸性条件和高葡萄糖水平具有良好的响应性，同时能有效清除多种活性氧 (ROS)。此外，该水凝胶对细胞具有抗氧化应激保护作用，提升了人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的存活率，并促进了血管生成。值得注意的是，QO/@PV@AB7 水凝胶对甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）和大肠杆菌（Escherichia coli）展现出强效抗菌活性。此外，在 MRSA 感染的糖尿病足溃疡大鼠模型中，应用 QO/@PV@AB7 水凝胶后，促血管生成因子如血管内皮型一氧化氮合酶（eNOS）、血管内皮生成因子（VEGF）和内皮细胞粘附分子（CD31）的分泌量显著增加。此外，该水凝胶显著降低了炎症因子如白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的水平，同时增加了抗炎细胞因子如白细胞介素-10（IL-10）的水平。研究结果表明，含有 PV@CSNPs 和 SiO₂NPs@AB7 的多功能水凝胶在治疗糖尿病足方面具有良好的潜力。研究意义：本文开发了一种葡萄糖和 pH 双响应的 QO/@PV@AB7 水凝胶，具有抗菌和促进血管生成的特性，用于治疗糖尿病足的感染性伤口。我们的研究结果表明，所提出的凝胶具有良好的响应性，能够有效清除多种活性氧自由基（DPPH、O(2-)、-OH 和 ABTS+），抵御氧化应激，提高人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的存活率，并促进血管生成。值得注意的是，该凝胶还对甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）和大肠杆菌（E. coli）表现出强大的抗菌活性。此外，体内实验表明，该水凝胶在 MRSA 感染的糖尿病足溃疡中加速了伤口愈合，与对照组相比，愈合时间缩短了四天。

49. Li, X., et al., Study and evaluation of a gelatin- silver oxide nanoparticles releasing nitric oxide production of wound healing dressing for diabetic ulcer, in PLoS One. 2024. p. e0298124.
49. 李，X. 等，研究与评价一种明胶-银氧化物纳米颗粒释放一氧化氮促进糖尿病溃疡愈合的敷料，发表于《PLoS One》. 2024. 页码 e0298124.

This study aimed to develop a novel Gelatin silver oxide material for releasing nitric oxide bionanocomposite wound dressing with enhanced mechanical, chemical, and antibacterial properties for the treatment of diabetic wounds. The gelatin- silver oxide nanoparticles (Ag2O-NP) bio nanocomposite was prepared using chitosan and gelatin polymers incorporated with silver oxide nanoparticles through the freeze-drying method. The samples were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. Results showed that the Ag2O-NP nanoparticles
本研究旨在开发一种新型明胶银氧化物材料，用于制备具有增强机械、化学和抗菌性能的一氧化氮释放生物纳米复合伤口敷料，以治疗糖尿病伤口。通过冻干法，将壳聚糖和明胶聚合物与银氧化物纳米颗粒（Ag₂O-NP）结合，制备了明胶-银氧化物纳米颗粒生物纳米复合材料。样品通过扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线衍射（XRD）分析进行表征。结果表明，Ag₂O-NP 纳米颗粒increased porosity, decreased pore size, and improved elastic modulus. The Ag2O-NP wound dressing exhibited the most effective antibacterial properties against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Among the samples, the wound dressing containing silver oxide nanoparticles demonstrated superior physical and mechanical properties, with 48% porosity, a tensile strength of 3.2 MPa, and an elastic modulus of 51.7 MPa. The fabricated wound dressings had a volume ratio of empty space to total volume ranging from 40% to 60%. In parallel, considering the complications of diabetes and its impact on the vascular system, another aspect of the research focused on developing a per2mediated wound dressing capable of releasing nitric oxide gas to regenerate damaged vessels and accelerate diabetic wound healing. Chitosan, a biocompatible and biodegradable polymer, was selected as the substrate for the wound dressing, and beta-glycerophosphate (GPβ), tripolyphosphate (TPP), and per2mediated alginate (AL) were used as crosslinkers. The chitosan-alginate (CS-AL) wound dressing exhibited optimal characteristics in terms of hole count and uniformity in the scanning electron microscope test. It also demonstrated superior water absorption (3854%) and minimal air permeability. Furthermore, the CS-AL sample exhibited an 80% degradation rate after 14 days, indicating its suitability as a wound dressing. The wound dressing was loaded with S-nitrosoglutathione (GSNO) powder, and the successful release of nitric oxide gas was confirmed through the grease test, showing a peak at a wavelength of 540 nm. Subsequent investigations revealed that the treatment of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) with high glucose led to a decrease in the expression of PER2 and SIRT1, while the expression of PER2 increased, which may subsequently enhance the expression of SIRT1 and promote cell proliferation activity. However, upon treatment of the cells with the modified materials, an increase in the expression of PER2 and SIRT1 was observed, resulting in a partial restoration of cell proliferative activity. This comprehensive study successfully developed per2-mediated bio-nanocomposite wound dressings with improved physical, mechanical, chemical, and antibacterial properties. The incorporation of silver oxide nanoparticles enhanced the antimicrobial activity, while the released nitric oxide gas from the dressing demonstrated the ability to mitigate vascular endothelial cell damage induced by high glucose levels. These advancements show promising potential for facilitating the healing process of diabetic wounds by addressing complications associated with diabetes and enhancing overall wound healing.
孔隙率增加、孔径减小及弹性模量提升。Ag₂O-NP 伤口敷料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌展现出最显著的抗菌活性。在所有样本中，含银氧化物纳米颗粒的伤口敷料表现出优异的物理及力学性能，孔隙率达 48%，抗拉强度为 3.2 MPa，弹性模量为 51.7 MPa。制备的伤口敷料空隙体积与总体积的体积比范围为 40%至 60%。同时，考虑到糖尿病的并发症及其对血管系统的影响，研究的另一个方面致力于开发一种能释放一氧化氮气体以修复受损血管并加速糖尿病伤口愈合的 per2 介导伤口敷料。壳聚糖，一种生物相容性和可降解的聚合物，被选为伤口敷料的基质，而β-甘油磷酸（GPβ）、三聚磷酸（TPP）和过氧化物酶介导的藻酸盐（AL）被用作交联剂。壳聚糖-藻酸盐（CS-AL）伤口敷料在扫描电子显微镜测试中展现出优异的孔数和均匀性。其吸水率高达 3854%，且透气性极低。此外，CS-AL 样品在 14 天后降解率达 80%，表明其作为伤口敷料的适用性。该敷料负载了 S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）粉末，通过油脂测试确认了一氧化氮气体的成功释放，并在 540 nm 波长处出现峰值。后续研究发现，高葡萄糖处理人脐静脉内皮细胞（HUVECs）导致 PER2 和 SIRT1 的表达下降，而 PER2 的表达增加，这可能进而增强 SIRT1 的表达并促进细胞增殖活性。然而，当细胞暴露于改性材料后，观察到 PER2 和 SIRT1 的表达水平升高，从而部分恢复了细胞增殖活性。本研究成功开发出一种基于 PER2 介导的生物纳米复合材料伤口敷料，其物理、力学、化学及抗菌性能均得到显著提升。银氧化物纳米颗粒的加入增强了抗菌活性，而敷料释放的一氧化氮气体显示出缓解高血糖水平引起的血管内皮细胞损伤的能力。这些进展表明，通过解决与糖尿病相关的并发症并提升整体伤口愈合能力，该技术在促进糖尿病伤口愈合过程中具有广阔的应用前景。

50. Kumar, A.S., et al., Fabrication of poly (lactic-co-glycolic acid)/gelatin electro spun nanofiber patch containing CaCO(3)/SiO(2) nanocomposite and quercetin for accelerated diabetic wound healing, in Int J Biol Macromol. 2024. p. 128060.
50. 库马尔，A.S. 等，聚乳酸-共-乙醇酸/明胶电纺纳米纤维补片制备，含 CaCO₃/SiO₂纳米复合材料和槲皮素，用于加速糖尿病伤口愈合，载于《国际生物大分子杂志》，2024 年，第 128060 页。

An open wound or sore on the bottom of the foot caused by diabetes is known as a diabetic foot ulcer. Preventive measures are essential, including consistent foot care and glycemic management. The dangers associated with diabetic foot ulcers can be reduced via early identification and timely treatment. The risk of foot ulcers and limb amputation increases with age and duration of diabetes. Quercetin contains anti-inflammatory and antioxidant properties. Furthermore, the calcium carbonate/silica (CaCO(3)/SiO(2)) nanocomposite has a good anti-inflammatory property due to the presence of calcium, which will aid in wound healing. As a result, combining quercetin (plant based anti-inflammatory drug) and CaCO3/SiO2 nanocomposite will boost the wound healing rate. We have synthesized CaCO(3)/SiO(2) nanocomposite in sol-gel method and characterized using XRD, FTIR and TEM. Cell line tests and the MTT assay revealed that the PLGA/gelatin/CaCO(3)/SiO(2)/quercetin patch enhanced the proliferation of cells. Its anti-bacterial efficacy against four major bacterial strains often found in wound locations, as well as its water retention, make it an ideal material for diabetic wound healing. In-vivo trials confirms the enhanced diabetic wound healing potential of the patch.
糖尿病引起的足底开放性伤口或溃疡被称为糖尿病足溃疡。预防措施至关重要，包括定期足部护理和血糖控制。通过早期发现和及时治疗，可降低糖尿病足溃疡相关的风险。足溃疡和截肢的风险随年龄增长和糖尿病病程延长而增加。槲皮素具有抗炎和抗氧化特性。此外，碳酸钙/二氧化硅（CaCO₃/SiO₂）纳米复合材料因含有钙而具有良好的抗炎特性，有助于伤口愈合。因此，将槲皮素（植物来源的抗炎药物）与 CaCO₃/SiO₂纳米复合材料结合使用可提升伤口愈合速度。我们采用溶胶-凝胶法制备了 CaCO₃/SiO₂纳米复合材料，并通过 XRD、FTIR 和 TEM 进行了表征。细胞系实验和 MTT 实验表明，PLGA/明胶/CaCO₃/SiO₂/槲皮素贴片可促进细胞增殖。其对伤口常见四种主要细菌菌株的抗菌活性，以及良好的保水性能，使其成为糖尿病伤口愈合的理想材料。体内试验证实了该贴片对糖尿病伤口愈合的增强作用。

51. Khan, N.U., et al., Obstructed vein delivery of ceftriaxone via poly(vinyl-pyrrolidone)-iodine-chitosan nanofibers for the management of diabetic foot infections and burn wounds, in Int J Biol Macromol. 2024. p. 134166.
51. 汗，N.U. 等，聚乙烯吡咯烷酮-碘-壳聚糖纳米纤维介导的头孢曲松静脉给药在糖尿病足感染及烧伤创面管理中的应用，国际生物大分子杂志，2024，第 134166 页。

Superficial skin injuries especially burn injuries and unhealed diabetic foot open wounds remain troubling for public health. The healing process is often interrupted by the invasion of resistant pathogens that results in the failure of conventional procedures outside the clinical settings. Herein, we designed nanofibers dressing with intrinsic antibacterial potential of poly(vinyl-pyrrolidone)-iodine/ poly (vinyl)-alcohol by electrospinning with chitosan encapsulating ceftriaxone (CPC/NFs). The optimized electrospun CPC/NFs exhibited smooth surface morphology with average diameter of 165 ± 7.1 nm, drug entrapment and loading efficiencies of 76.97 ± 4.7 % and 8.32 ± 1.73 %, respectively. The results displayed smooth and uniformed fibers with adequate thermal stability and ensured chemical doping. The enhanced in vitro antibacterial efficacy of CPC/NFs against resistant E. coli isolates and biosafety studies encourage the use of designed nanofibers dressing for burn injuries and diabetic foot injuries. In vivo studies proved the healing power of dressing for burn wounds model and diabetic infected wounds model. Immunofluorescence investigation of the wound tissue also suggested promising healing ability of CPC/NFs. The designed approach would be helpful to treat these infected skin open wounds in the hospitals and outside the clinical settings.
表皮损伤，尤其是烧伤和未愈合的糖尿病足开放性伤口，仍是公共卫生领域的重大挑战。愈合过程常因耐药病原体的入侵而中断，导致临床外常规治疗失败。为此，我们通过静电纺丝技术制备了聚乙烯吡咯烷酮-碘（PVP-I）与聚乙烯醇（PVA）纳米纤维敷料，并通过壳聚糖包封头孢曲松（CPC），赋予其内在抗菌潜力（CPC/NFs）。优化后的电纺 CPC/NFs 具有光滑的表面形态，平均直径为 165 ± 7.1 nm，药物包封率和负载效率分别为 76.97 ± 4.7 %和 8.32 ± 1.73 %。实验结果显示，纤维表面光滑均匀，具有良好的热稳定性，并确保了化学掺杂。CPC/NFs 对耐药大肠杆菌菌株的体外抗菌活性显著提升，且生物安全性研究结果鼓励将该纳米纤维敷料用于烧伤及糖尿病足溃疡的治疗。体内研究证实了敷料对烧伤模型和糖尿病感染性伤口模型的愈合能力。免疫荧光对伤口组织的观察也表明 CPC/NFs 具有良好的愈合潜力。该设计方法有望在医院及临床外环境中用于治疗感染性皮肤开放性伤口。

52. Kamaraj, M., et al., Granular Porous Nanofibrous Microspheres Enhance Cellular Infiltration for Diabetic Wound Healing, in ACS Nano. 2024. p. 28335–28348.
52. 卡马拉杰，M. 等，颗粒多孔纳米纤维微球促进糖尿病创面愈合中的细胞浸润，载于《ACS Nano》. 2024. 第 28335–28348 页.

Diabetic foot ulcers (DFUs) are a significant challenge in the clinical care of diabetic patients, often necessitating limb amputation and compromising the quality of life and life expectancy of this cohort. Minimally invasive therapies, such as modular scaffolds, are at the forefront of current DFU treatment, offering an efficient approach for administering therapeutics that accelerate tissue repair and regeneration. In this study, we report a facile method for fabricating granular nanofibrous microspheres (NMs) with predesigned structures and porosities. The proposed technology combines electrospinning and electrospraying to develop a therapeutic option for DFUs. Specifically, porous NMs were constructed using electrospun poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA):gelatin short nanofibers, followed by gelatin cross-linking. These NMs demonstrated enhanced cell adhesion to human dermal fibroblasts (HDF) during an in vitro cytocompatibility assessment. Notably, porous NMs displayed superior performance owing to their interconnected pores compared to nonporous NMs. Cell-laden NMs demonstrated higher Young's modulus values than NMs without loaded cells, suggesting improved material resiliency attributed to the reinforcement of cells and their secreted extracellular matrix. Dynamic injection studies on cell-laden NMs further elucidated their capacity to safeguard loaded cells under pressure. In addition, porous NMs promoted host cell infiltration, neovascularization, and re-epithelialization in a diabetic mouse wound model, signifying their effectiveness in healing diabetic wounds. Taken together, porous NMs hold significant potential as minimally invasive, injectable treatments that effectively promote tissue integration and regeneration.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病患者临床护理中的重大挑战，常导致截肢并严重影响该人群的生活质量和预期寿命。微创疗法，如模块化支架，是当前 DFU 治疗的前沿方法，为加速组织修复和再生提供了高效的药物递送途径。本研究报道了一种制备具有预设计结构和孔隙率的颗粒状纳米纤维微球（NMs）的简便方法。该技术通过结合电纺丝和电喷雾技术，开发了 DFUs 的治疗新方案。具体而言，首先利用电纺聚乳酸-共-羟基乙酸（PLGA）：明胶短纳米纤维制备多孔 NMs，随后通过明胶交联处理。这些 NMs 在体外细胞相容性评估中展现出对人皮肤成纤维细胞（HDF）的增强细胞粘附性。值得注意的是，多孔 NMs 由于其互联孔结构，相较于非多孔 NMs 表现出更优性能。载细胞 NMs 的杨氏模量值高于未载细胞的 NMs，表明材料韧性因细胞及其分泌的细胞外基质的强化而得到提升。动态注射研究进一步揭示了载细胞纳米材料在压力下保护载细胞的能力。此外，在糖尿病小鼠伤口模型中，多孔纳米材料促进了宿主细胞浸润、新生血管形成和上皮化，表明其在糖尿病伤口愈合中的有效性。综上所述，多孔纳米材料作为一种微创、可注射的治疗方法，具有显著潜力，可有效促进组织整合与再生。

53. Ishii, R., et al., Hypoxic culture enhances the antimicrobial activity of amnion-derived mesenchymal stem cells, thereby reducing bacterial load and promoting wound healing in diabetic mice, in Biochem Biophys Res Commun. 2024. p. 150903.
53. 石井, R. 等, 缺氧培养增强羊膜来源的间充质干细胞的抗菌活性, 从而减少细菌负荷并促进糖尿病小鼠伤口愈合, 生物化学与生物物理研究通讯. 2024. 第 150903 页.

BACKGROUND: Conditioned medium from amnion-derived mesenchymal stem cells (AMSCs) enhances wound healing, a process that is further improved under hypoxic culture conditions. Diabetic foot ulcers are difficult to treat and are frequently complicated by a high rate of bacterial infections, mainly Staphylococcus aureus, which can lead to limb amputation and death. Here, we topically applied conditioned medium from AMSCs cultured under hypoxic conditions to S. aureus-infected wounds in diabetic mice to investigate its effect on bacterial counts and wound healing. METHODS: We prepared conditioned medium by culturing AMSCs under 21 % or 1 % O(2) and investigated its effects on S. aureus. We infected skin wounds of diabetic mice with S. aureus and treated these with hydrogels containing the conditioned medium to examine its effect on bacterial inhibition and wound healing. RESULTS: Conditioned medium from AMSCs cultured under 1 % O(2) contained higher levels of the antimicrobial peptide LL-37. It significantly inhibited S. aureus growth in vitro, reduced bacterial counts in infected wounds, and facilitated wound closure in diabetic mice. CONCLUSIONS: Hydrogels containing conditioned medium from hypoxically cultured AMSCs inhibited the growth of S. aureus and promoted wound healing in a mouse model of diabetic wounds.
背景：羊膜来源的间充质干细胞（AMSCs）的条件培养基可促进伤口愈合，而该过程在缺氧培养条件下进一步得到改善。糖尿病足溃疡难以治疗，常伴随高细菌感染率，主要为金黄色葡萄球菌（S. aureus）感染，可能导致肢体截肢甚至死亡。本研究将缺氧条件下培养的 AMSCs 条件培养基局部应用于糖尿病小鼠金黄色葡萄球菌感染伤口，以探讨其对细菌数量及伤口愈合的影响。方法：我们通过在 21%或 1%氧浓度下培养 AMSCs 制备条件培养基，并研究其对金黄色葡萄球菌的影响。将糖尿病小鼠皮肤伤口感染金黄色葡萄球菌后，用含条件培养基的水凝胶处理伤口，以考察其对细菌抑制及伤口愈合的影响。结果：在 1%氧浓度下培养的 AMS 细胞条件培养液中含有更高水平的抗菌肽 LL-37。该培养液显著抑制了金黄色葡萄球菌的体外生长，减少了感染伤口中的细菌数量，并促进了糖尿病小鼠伤口的愈合。结论：含有缺氧培养 AMS 细胞条件培养液的水凝胶抑制了金黄色葡萄球菌的生长，并促进了糖尿病小鼠伤口的愈合。

54. Hu, X.Q., et al., Renewable Electroconductive Hydrogels for Accelerated Diabetic Wound Healing and Motion Monitoring, in Biomacromolecules. 2024. p. 3566–3582.
54. 胡，X.Q. 等，可再生导电水凝胶在加速糖尿病伤口愈合与运动监测中的应用，生物大分子，2024，第 3566–3582 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs), a prevalent complication of diabetes mellitus, may result in an amputation. Natural and renewable hydrogels are desirable materials for DFU dressings due to their outstanding biosafety and degradability. However, most hydrogels are usually only used for wound repair and cannot be employed to monitor motion because of their inherent poor mechanical properties and electrical conductivity. Given that proper wound stretching is beneficial for wound healing, the development of natural hydrogel patches integrated with wound repair properties and motion monitoring was expected to achieve efficient and accurate wound healing. Here, we designed a dual-network (chitosan and sodium alginate) hydrogel embedded with lignin-Ag and quercetin-melanin nanoparticles to achieve efficient wound healing and motion monitoring. The double network formed by the covalent bond and electrostatic interaction confers the hydrogel with superior mechanical properties. Instead of the usual chemical reagents, genipin extracted from Gardenia was used as a cross-linking agent for the hydrogel and consequently improved its biosafety. Furthermore, the incorporation of lignin-Ag nanoparticles greatly enhanced the mechanical strength, antibacterial efficacy, and conductivity of the hydrogel. The electrical conductivity of hydrogels gives them the capability of motion monitoring. The motion sensing mechanism is that stretching of the hydrogel induced by motion changes the conductivity of the hydrogel, thus converting the motion into an electrical signal. Meanwhile, quercetin-melanin nanoparticles confer exceptional adhesion, antioxidant, and anti-inflammatory properties to the hydrogels. The system ultimately achieved excellent wound repair and motion monitoring performance and was expected to be used for stretch-assisted safe and accurate wound repair in the future.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的常见并发症，可能导致截肢。天然可再生水凝胶因其优异的生物相容性和可降解性，被视为 DFU 敷料的理想材料。然而，大多数水凝胶仅用于伤口修复，由于其固有的机械性能差和电导率低，无法用于监测运动。鉴于适当的伤口拉伸对伤口愈合有益，开发兼具伤口修复功能和运动监测能力的天然水凝胶贴片有望实现高效准确的伤口愈合。本研究设计了一种嵌有木质素-银和槲皮素-黑色素纳米颗粒的双网络（壳聚糖和海藻酸钠）水凝胶，以实现高效伤口愈合和运动监测。由共价键和静电相互作用形成的双网络赋予水凝胶优异的机械性能。与常规化学试剂不同，从栀子中提取的栀子素被用作水凝胶的交联剂，从而提高了其生物安全性。此外，木质素-银纳米颗粒的加入显著提升了水凝胶的机械强度、抗菌效能和导电性。水凝胶的电导率使其具备运动监测能力。运动传感机制为：运动引起的水分凝胶拉伸改变其电导率，从而将运动转化为电信号。同时，槲皮素-黑色素纳米颗粒赋予水凝胶卓越的粘附性、抗氧化性和抗炎性。该系统最终实现了卓越的伤口修复和运动监测性能，并有望在未来用于拉伸辅助的伤口修复，以实现安全、准确的伤口修复。

55. Hou, C., et al., A meta-analysis and systematic review of photodynamic therapy for diabetic foot ulcers, in Photodiagnosis Photodyn Ther. 2024. p. 104228.
55. 侯，C. 等，光动力疗法治疗糖尿病足溃疡的荟萃分析与系统综述，载于《光诊断与光动力治疗》2024 年，第 104228 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcer (DFU) is a chronic and challenging condition, addressed through various treatments including photodynamic therapy (PDT) and standard of care (SOC), yet lacking consensus on the optimal approach. This study presents a comprehensive meta-analysis of randomized controlled trials to evaluate the efficacy and safety of PDT versus SOC in managing DFU. METHODS: An extensive literature search was conducted across PubMed, Embase, and the Cochrane Library databases to identify RCTs that compared the effectiveness of PDT with SOC in treating DFU. The primary metrics evaluated included changes in ulcer area, wound healing indices, and pain levels experienced by the patients. RESULTS: This meta-analysis incorporated data from 6 RCTs, encompassing 458 patients with 467 DFUs. The analysis indicated that while PDT led to a faster reduction in ulcer size compared to SOC, the difference was not statistically significant [mean difference (MD): 2.73cm², 95 % Confidence Interval (CI) -2.98 to 8.44; p > 0.05]. However, a notable improvement was observed in the wound healing rate in the PDT group [MD: 29.26 %, 95 % CI 7.24 to 51.28; p = 0.01]. Based on the Visual Analog Scale (VAS), pain assessment revealed no significant difference between the two treatment groups [MD: 2.35, 95 % CI -2.36 to 7.06; p = 0.33]. CONCLUSION: The study suggests that PDT might offer an enhanced healing rate for DFUs compared to SOC alone, potentially leading to improved patient outcomes. Importantly, our findings highlight the superiority of photodynamic therapy in accelerating ulcer healing without an associated increase in complications. PROSPERO: 2023 CRD42023493930.
背景：糖尿病足溃疡（DFU）是一种慢性且具有挑战性的疾病，目前通过多种治疗方法进行管理，包括光动力疗法（PDT）和标准治疗（SOC），但尚未达成关于最佳治疗方案的共识。本研究通过系统综述和荟萃分析，对随机对照试验（RCTs）中 PDT 与 SOC 在治疗 DFU 中的疗效和安全性进行了全面评估。方法：通过检索 PubMed、Embase 和 Cochrane 图书馆数据库，筛选出比较 PDT 与 SOC 治疗 DFU 有效性的随机对照试验（RCTs）。主要评估指标包括溃疡面积变化、伤口愈合指标及患者疼痛水平。结果：本荟萃分析纳入 6 项 RCT，共涉及 458 例患者（467 例 DFU）。分析结果显示，尽管 PDT 组溃疡面积缩小速度快于 SOC 组，但差异无统计学意义[平均差（MD）：2.73 cm²，95%置信区间（CI）-2.98 至 8.44；p > 0.05]。然而，PDT 组的伤口愈合率显著提高[MD：29.26%，95% CI 7.24 至 51.28；p = 0.01]。根据视觉模拟评分（VAS）评估，两组治疗组的疼痛评分无显著差异[MD：2.35，95% CI -2.36 至 7.06；p = 0.33]。结论：本研究表明，与单纯标准治疗相比，光动力疗法可能显著提高糖尿病足溃疡的愈合率，从而改善患者预后。值得注意的是，我们的研究结果强调了光动力疗法在加速溃疡愈合方面优于光动力疗法，且未伴随并发症增加。PROSPERO: 2023 CRD42023493930.

56. Ferry, T., A Review of Phage Therapy for Bone and Joint Infections, in Methods Mol Biol. 2024. p. 207–235.
56. 费里，T.，噬菌体疗法在骨与关节感染中的应用综述，载于《分子生物学方法》2024 年，第 207–235 页。

There is a strong rationale for using phages in patients with bone and joint infections (BJIs). Indeed, specific phages can infect and replicate in bacterial pathogens and have also demonstrated their activity in vitro against biofilm produced by different bacteria. However, there is a high variability of the different clinical forms of BJI, and their management is complex and frequently includes surgery followed by the administration of antibiotics. Regardless of the availability of active phages, optimal ways of phage administration in patients with BJIs are unknown. Otherwise, all BJIs are not relevant for phage therapy. Except for diabetic foot infection, a BJI with bone exposure is potentially not a relevant indication for phage therapy. On the counterpart, prosthetic joint infections in patients for whom a multidisciplinary expert team judges a conservative approach as the best option to keep the patient's function seem to be a relevant indication with the hypothesis that phage therapy could increase the rate of infection control. The ESCMID Study Group for Non-traditional Antibacterial Therapy (ESGNTA) was created in 2022. One century after the first use of phages as a therapy, the phage therapy 2.0 era, with the possibility to evaluate personalized phage therapy in modern medicine and orthopedic surgery, is just open.
在骨与关节感染（BJIs）患者中使用噬菌体具有强有力的依据。事实上，特异性噬菌体能够感染并复制于细菌病原体，且已在体外实验中展现出对不同细菌产生的生物膜的活性。然而，BJIs 的临床表现形式存在高度异质性，其管理复杂且常需手术治疗后联合抗生素应用。无论活性噬菌体是否可用，BJI 患者中噬菌体给药的优化方案尚不明确。否则，并非所有 BJI 均适合噬菌体疗法。除糖尿病足感染外，伴有骨暴露的 BJI 可能不适合噬菌体疗法。另一方面，对于多学科专家团队判断保守治疗为最佳方案以保留患者功能的患者，假体关节感染似乎是噬菌体疗法的相关适应症，假设噬菌体疗法可提高感染控制率。欧洲临床微生物学与感染病学会（ESCMID）非传统抗菌疗法研究组（ESGNTA）于 2022 年成立。在噬菌体作为疗法首次应用一个世纪后，噬菌体疗法 2.0 时代已拉开帷幕，现代医学和骨科手术中评估个性化噬菌体疗法的可能性正逐步实现。

57. Ferreira, R.C., et al., Adjuvant effect of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) in the treatment of diabetic foot ulcers: A case series, in J Biophotonics. 2024. p. e202300412.
57. 费雷拉，R.C. 等，抗菌光动力疗法（aPDT）在糖尿病足溃疡治疗中的辅助作用：一例病例系列研究，载于《生物光子学杂志》。2024. 页码：e202300412.

This study aimed to evaluate the clinical evolution of patients with diabetic foot ulcer treated with antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) using the Bates-Jensen (BJ) scale. A total of 21 patients were monitored, with an average age of 58 years. Patients underwent the standard treatment protocol of the institution, supplemented with aPDT utilizing 0.01% methylene blue (MB) and laser irradiation (660 nm, 100 mW, 6 J per point). Following aPDT, the lesions were protected with hydrofiber dressings containing silver. The Bates-Jensen Scale was employed at pre-treatment and post-aPDT sessions to assess lesion progression. The results demonstrated a significant difference between pre- and post-treatment values in the overall BJ score. The use of MB in aPDT proved to be an effective, safe, well-tolerated treatment with high patient adherence and the potential for implementation in the care of diabetic foot conditions.
本研究旨在评估采用抗菌光动力疗法（aPDT）治疗糖尿病足溃疡患者的临床进展，并采用 Bates-Jensen（BJ）量表进行评估。共纳入 21 例患者，平均年龄 58 岁。患者接受了机构标准治疗方案，并辅以 aPDT 治疗，使用 0.01%亚甲蓝（MB）和激光照射（660 nm，100 mW，每点 6 J）。aPDT 治疗后，伤口用含银的聚乙烯纤维敷料进行保护。在治疗前和 aPDT 后使用 Bates-Jensen 量表评估病变进展。结果显示，治疗前后的总体 BJ 评分存在显著差异。aPDT 中使用 MB 被证明是一种有效、安全、耐受性良好且患者依从性高的治疗方法，具有在糖尿病足病管理中应用的潜力。

58. Fan, D., et al., A peptide-based pH-sensitive antibacterial hydrogel for healing drug-resistant biofilm-infected diabetic wounds, in J Mater Chem B. 2024. p. 5525–5534.
58. 范，D. 等，一种基于肽的 pH 敏感抗菌水凝胶用于治疗耐药性生物膜感染的糖尿病伤口，载于《材料化学 B》2024 年，第 5525–5534 页。

Diabetic foot ulcers are a significant complication affecting roughly 15% of diabetic patients. These chronic wounds can be incredibly burdensome, leading to high treatment costs, potential amputations, and additional health complications. Microbiological studies reveal that bacterial infections are the primary culprit behind delayed wound healing. To solve the problem of infection at the wound site, the most fundamental thing is to kill the pathogenic bacteria. Herein, a neoteric strategy to construct novel antibacterial hydrogel COA-T3 that combined photosensitizers (PSs) and antimicrobial peptides (AMPs) via covalent coupling was proposed. Hydrogel COA-T3 composed of quaternized chitosan (QCS) and oxidized dextran (OD) was constructed for co-delivery of the photosensitizer TPI-PN and the antimicrobial peptide HHC10. In vitro and in vivo experiments demonstrated remarkable effectiveness of COA-T3 against drug-resistant bacteria. Furthermore, the hydrogel significantly promoted healing of diabetic infected wounds. This enhanced antibacterial activity is attributed to the pH-sensitive release of both PSs and AMPs within the hydrogel. Additionally, COA-T3 exhibits excellent biocompatibility, making it a promising candidate for wound dressing materials. These findings indicated that the COA-T3 hydrogel is a promising wound dressing material for promoting the healing of diabetic foot ulcers by providing an environment conducive to improved wound healing in diabetic patients.
糖尿病足溃疡是糖尿病患者面临的严重并发症之一，约影响 15%的糖尿病患者。这些慢性伤口可能带来沉重负担，导致高昂治疗费用、潜在截肢风险及额外健康并发症。微生物学研究表明，细菌感染是延缓伤口愈合的主要原因。为解决伤口感染问题，最根本的措施是杀灭致病细菌。为此，本文提出了一种新型抗菌水凝胶 COA-T3 的构建策略，通过共价偶联技术将光敏剂（PSs）与抗菌肽（AMPs）相结合。由季铵化壳聚糖（QCS）和氧化葡聚糖（OD）组成的水凝胶 COA-T3，用于共递送光敏剂 TPI-PN 和抗菌肽 HHC10。体外和体内实验表明，COA-T3 对耐药细菌具有显著的抗菌效果。此外，该水凝胶显著促进了糖尿病感染性伤口的愈合。这种增强的抗菌活性归因于水凝胶中光敏剂和抗菌肽的 pH 敏感释放。此外，COA-T3 表现出优异的生物相容性，使其成为伤口敷料材料的有力候选者。这些发现表明，COA-T3 水凝胶是一种有前途的伤口敷料材料，可通过为糖尿病患者提供有利于伤口愈合的环境，促进糖尿病足溃疡的愈合。

59. Elhabal, S.F., et al., Enhancing Photothermal Therapy for Antibiofilm Wound Healing: Insights from Graphene Oxide-Cranberry Nanosheet Loaded Hydrogel in vitro, in silico, and in vivo Evaluation, in Int J Nanomedicine. 2024. p. 12999–13027.
59. Elhabal, S.F. 等，增强抗生物膜伤口愈合的光热疗法：基于石墨烯氧化物-蔓越莓纳米片负载水凝胶的体外、体外和体内评价，发表于《国际纳米医学杂志》，2024 年，第 12999–13027 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers present a formidable challenge due to colonization by biofilm-forming microorganisms, heightened oxidative stress, and continuous wound maceration caused by excessive exudation. METHODS: To address these issues, we developed a robust, stretchable, electro-conductive, self-healing, antioxidant, and antibiofilm hydrogel. This hydrogel was synthesized through the crosslinking of polyvinyl alcohol (PVA) and chitosan (CH) with boric acid. To enhance its antimicrobial efficacy, graphene oxide (GO), produced via electrochemical exfoliation in a zinc ion-based electrolyte medium, was incorporated. For optimal antibiofilm performance, GO was functionalized with cranberry (CR) phenolic extracts, forming a graphene oxide-cranberry nanohybrid (GO-CR). RESULTS: The incorporation of GO-CR into the hydrogel significantly improved its stretchability (280% for PVA/CH/GO-CR compared to 200% for PVA/CH). Additionally, the hydrogel demonstrated efficient photothermal conversion under near-infrared (NIR) light, enabling dynamic exudate removal, which is expected to minimize retained exudate between the wound and the dressing, reducing the risk of wound maceration. The hydrogel effectively reduced levels of lipopolysaccharide (LPS)-induced skin inflammation markers, significantly lowering the expression of NLRP3, TNF-α, IL-6, and IL-1β by 39.2%, 31.9%, 41%, and 52.3%, respectively. Histopathological and immunohistochemical analyses further confirmed reduced inflammation and enhanced wound healing. CONCLUSION: The PVA/CH/GO-CR hydrogel exhibits multifunctional properties that enhance wound healing ulcers. Its superior mechanical, antibacterial, and anti-inflammatory properties and ability to promote angiogenesis make it a promising candidate for effective wound management in diabetic patients.
背景：糖尿病足溃疡因生物膜形成微生物的定植、氧化应激加剧以及过度渗出导致的持续性伤口浸渍，构成重大临床挑战。方法：为解决上述问题，我们开发了一种具有高强度、可拉伸、导电、自愈合、抗氧化及抗生物膜特性的水凝胶。该水凝胶通过聚乙烯醇（PVA）与壳聚糖（CH）在硼酸中交联合成。为增强其抗菌效能，将通过锌离子电解质介质中电化学剥离法制备的氧化石墨烯（GO）引入其中。为了优化抗生物膜性能，GO 与蔓越莓（CR）酚类提取物进行功能化，形成石墨烯氧化物-蔓越莓纳米杂化物（GO-CR）。结果：将 GO-CR 引入水凝胶显著提高了其拉伸性（PVA/CH/GO-CR 为 280%，而 PVA/CH 为 200%）。此外，水凝胶在近红外（NIR）光照射下展现出高效的光热转换能力，可实现动态渗出物清除，预期可减少伤口与敷料间残留渗出物，降低伤口浸渍风险。水凝胶有效降低了脂多糖（LPS）诱导的皮肤炎症标志物水平，显著下调了 NLRP3、TNF-α、IL-6 和 IL-1β的表达，分别降低 39.2%、31.9%、41%和 52.3%。组织病理学和免疫组化分析进一步证实了炎症减轻和伤口愈合增强。结论：PVA/CH/GO-CR 水凝胶具有多功能特性，可促进溃疡伤口愈合。其优异的机械性能、抗菌性能和抗炎性能，以及促进血管生成的能力，使其成为糖尿病患者有效伤口管理的一种有前途的候选材料。

60. Bruni, E., et al., The healing process of diabetic ulcers correlates with changes in the cutaneous microbiota, in Sci Rep. 2024. p. 27628.
60. 布鲁尼，E. 等，糖尿病溃疡的愈合过程与皮肤微生物群的变化相关，发表于《科学报告》2024 年，第 27628 页。

Skin microbiota plays an essential role in the development and function of the cutaneous immune system, in the maintenance of the skin barrier through the release of antimicrobial peptides, and in the metabolism of some natural products. With the aim of characterizing changes in the cutaneous microbiota specifically associated with wound healing in the diabetic condition, we performed a 16 S rRNA gene Next Generation Sequencing of skin swabs taken within the ulcer bed of ten diabetic patients before (t0) and after 20 days of therapy (t20) with a fluorescein-based galenic treatment. Considering the twenty most representative genera, we found at t20 an increase of Corynebacterium, Peptostreptococcus, and Streptococcus, and a decrease of Enterococcus, Finegoldia, and Peptoniphilus genera. However, differences were not significant due to the high variability among samples and the small patient cohort. S. aureus was the most abundant species at t0 and was reduced by therapy in four patients. Comparing the microbiome in the ulcer bed and in the perilesional tissue of the same patient at t0, no major differences were observed. Taken together, our data indicate that in the absence of antibiotic-based therapy the healing process of diabetic ulcers is accompanied by changes in the microbiome composition.
皮肤微生物群在皮肤免疫系统的发育和功能中发挥着至关重要的作用，通过释放抗菌肽维持皮肤屏障功能，并参与某些天然产物的代谢。为了表征糖尿病条件下与伤口愈合特异性相关的皮肤微生物群变化，我们对 10 名糖尿病患者在溃疡床部位采集的皮肤拭子进行了 16S rRNA 基因下一代测序，分别在治疗前（t0）和治疗 20 天后（t20）使用荧光素基制剂进行治疗。在 20 个最具代表性的属中，我们发现 t20 时 Corynebacterium、Peptostreptococcus 和 Streptococcus 属增加，而 Enterococcus、Finegoldia 和 Peptoniphilus 属减少。然而，由于样本间变异性高且患者样本量较小，差异未达统计学显著性。S. aureus 在 t0 时为最丰盛物种，并在 4 名患者中经治疗后减少。比较同一患者溃疡床与周围组织在 t0 时的微生物组，未观察到显著差异。综上所述，我们的数据表明，在无抗生素治疗的情况下，糖尿病溃疡的愈合过程伴随微生物组成分的改变。

61. Brandão, M. and S.A.N. Rabeh, Antimicrobial Photodynamic Therapy in the Treatment of Diabetic Foot Ulcer: A Scoping Review, in Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2024. p. 725–736.
61. 布兰当，M. 和 S.A.N. 拉贝赫，抗微生物光动力疗法在糖尿病足溃疡治疗中的应用：一项文献综述，载于《光生物调节、光医学与激光外科杂志》，2024 年，第 725–736 页。

Objective: To map the literature about photodynamic therapy in treating diabetic foot ulcers. Background: Diabetic foot ulcers get constantly infected, thus culminating in hospitalizations and amputations. Photodynamic therapy is an antimicrobial treatment that may assist in the healing process. Materials and Methods: A search of nine electronic information sources was made as determined by the Joanna Briggs Institute. Two independent researchers accomplished a screening of studies with the support of Rayyan. The data were analyzed through Iramutec®. Results: The sample consisted of 27 studies. Photodynamic therapy was identified as safe and effective, with the ability to reduce pain, edema, exudate, extent of the injury region, microbial load, and the risks of infection, osteomyelitis, and amputations. Conclusions: The capacity of photodynamic therapy to relieve symptoms, decrease risks of complications, and accelerate the healing process highlights its potential positive impact on clinical practice.
目标：梳理光动力疗法在治疗糖尿病足溃疡方面的文献。背景：糖尿病足溃疡易反复感染，最终可能导致住院治疗甚至截肢。光动力疗法是一种抗菌治疗方法，可能有助于促进愈合过程。材料与方法：根据 Joanna Briggs Institute 的标准，对九个电子信息来源进行了检索。两名独立研究者在 Rayyan 的协助下对研究进行了筛选。数据通过 Iramutec®进行分析。结果：样本包括 27 项研究。光动力疗法被证实安全有效，可减轻疼痛、水肿、渗出物、伤口范围、微生物负荷，并降低感染、骨髓炎及截肢风险。结论：光动力疗法在缓解症状、降低并发症风险及加速愈合过程方面的能力，凸显其在临床实践中潜在的积极影响。

62. Bhardwaj, H. and R.K. Jangde, Development and characterization of ferulic acid-loaded chitosan nanoparticle embedded- hydrogel for diabetic wound delivery, in Eur J Pharm Biopharm. 2024. p. 114371.
62. 巴哈瓦杰，H. 和 R.K. 姜德，萜酸负载的壳聚糖纳米颗粒嵌入水凝胶在糖尿病伤口治疗中的制备与表征，发表于《欧洲药学与生物药学杂志》，2024 年，第 114371 页。

Diabetic wounds present a significant global health challenge exacerbated by chronic hyperglycemia-induced oxidative stress, impeding the natural healing process. Despite various treatment strategies, diabetic foot ulceration lacks standardized therapy. Ferulic acid (FA), known for its potent antidiabetic and antioxidant properties, holds promise for diabetic wound management. However, oral administration of FA faces limitations due to rapid oxidation, stability issues, and low bioavailability. The topical application of FA-loaded chitosan nanoparticles (FA-CSNPs) has emerged as a promising approach to overcome these challenges. Here, we report the development of a sustained-release formulation of FA-CSNPs within a hydrogel matrix composed of Chitosan and gelatin. The FA-CSNPs were synthesized using the ionic gelation method andoptimized through a Central Composite Design (CCD) approach. Characterization of the optimized nanoparticles revealed spherical morphology, a particle size of 56.9 ± 2.5 nm, and an impressive entrapment efficiency of 90.3 ± 2.4 %. Subsequently, an FA-CSNPs-loaded hydrogel was formulated, incorporating chitosan as a gelling agent, gelatin to enhance mechanical properties and cell permeation, and glutaraldehyde as a cross-linker. Comprehensive characterization of the hydrogel included pH, moisture loss, porosity, swelling index, rheology, water vapor transmission rate (WVTR), SEM, TEM, invitro drug release studies, antioxidant activity, antibacterial efficacy, cell cytotoxicity, cell migration studies on L929 fibroblast cell line, and stability studies. The stability study demonstrated negligible variations in particle size, zeta potential, and entrapment efficiency over 60 days, ensuring the stable nature of nanoparticles and hydrogel. This innovative delivery approach embedded within a hydrogel matrix holds significant promise for enhancing the therapeutic efficacy of FA-CSNPs-hydrogel in diabetic wound healing applications.
糖尿病性伤口是全球公共卫生面临的重大挑战，其严重性因慢性高血糖引起的氧化应激而加剧，阻碍了伤口自然愈合过程。尽管存在多种治疗策略，糖尿病足溃疡仍缺乏标准化治疗方案。 ferulic acid（FA）因其强大的抗糖尿病和抗氧化特性，在糖尿病伤口管理中展现出潜力。然而，口服 FA 因快速氧化、稳定性问题及生物利用度低而面临局限性。将 FA 负载的壳聚糖纳米颗粒（FA-CSNPs）进行局部应用，被视为克服这些挑战的潜在方法。本文报道了在由壳聚糖和明胶组成的水凝胶基质中制备 FA-CSNPs 缓释制剂的开发。FA-CSNPs 采用离子凝胶化方法合成，并通过中心复合设计（CCD）优化。优化纳米颗粒的表征显示其呈球形，粒径为 56.9 ± 2.5 nm，包封效率高达 90.3 ± 2.4%。随后制备了 FA-CSNPs 负载水凝胶，其中壳聚糖作为凝胶剂，明胶用于增强力学性能和细胞渗透性，戊二醛作为交联剂。对水凝胶进行了全面表征，包括 pH 值、水分损失、孔隙率、膨胀指数、流变学、水蒸气透过率（WVTR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、体外药物释放研究、抗氧化活性、抗菌功效、细胞毒性、L929 成纤维细胞系的细胞迁移研究以及稳定性研究。稳定性研究表明，在 60 天内，纳米颗粒的粒径、zeta 电位和包封效率变化微小，确保了纳米颗粒和水凝胶的稳定性。这种嵌入水凝胶基质中的创新给药方法在改善 FA-CSNPs-水凝胶在糖尿病伤口愈合中的治疗效果方面展现出巨大潜力。

63. Barden, C.J., et al., Computer-aided drug design to generate a unique antibiotic family, in Nat Commun. 2024. p. 8317.
63. 巴登，C.J. 等，基于计算机辅助药物设计生成独特抗生素家族，发表于《自然通讯》2024 年，第 8317 页。

The World Health Organization has identified antibiotic resistance as one of the three greatest threats to human health. The need for antibiotics is a pressing matter that requires immediate attention. Here, computer-aided drug design is used to develop a structurally unique antibiotic family targeting holo-acyl carrier protein synthase (AcpS). AcpS is a highly conserved enzyme essential for bacterial survival that catalyzes the first step in lipid synthesis. To the best of our knowledge, there are no current antibiotics targeting AcpS making this drug development program of high interest. We synthesize a library of > 700 novel compounds targeting AcpS, from which 33 inhibit bacterial growth in vitro at ≤ 2 μg/mL. We demonstrate that compounds from this class have stand-alone activity against a broad spectrum of Gram-positive organisms and synergize with colistin to enable coverage of Gram-negative species. We demonstrate efficacy against clinically relevant multi-drug resistant strains in vitro and in animal models of infection in vivo including a difficult-to-treat ischemic infection exemplified by diabetic foot ulcer infections in humans. This antibiotic family could form the basis for several multi-drug-resistant antimicrobial programs.
世界卫生组织已将抗生素耐药性列为威胁人类健康的三大主要威胁之一。抗生素的需求是一个迫在眉睫的问题，需要立即关注。在此，我们利用计算机辅助药物设计开发了一种结构独特的抗生素家族，靶向全酰基载体蛋白合成酶（AcpS）。AcpS 是一种高度保守的酶，对细菌生存至关重要，催化脂质合成的第一步。据我们所知，目前尚无针对 AcpS 的抗生素，这使得该药物研发项目具有重要意义。我们合成了超过 700 种针对 AcpS 的新型化合物库，其中 33 种在体外以≤2 μg/mL 的浓度抑制细菌生长。我们证明该类化合物对广谱革兰氏阳性菌具有独立活性，并与粘菌素协同作用，实现对革兰氏阴性菌的覆盖。我们在体外及动物感染模型中证实了其对临床相关多重耐药菌株的有效性，包括以人类糖尿病足溃疡感染为代表的难治性缺血性感染。该抗生素家族可作为多个多重耐药抗菌药物研发项目的基石。

64. Alzahrani, D.A., et al., Dual Drug-Loaded Coaxial Nanofiber Dressings for the Treatment of Diabetic Foot Ulcer, in Int J Nanomedicine. 2024. p. 5681–5703.
64. 阿尔扎哈尼，D.A. 等，双药载同轴纳米纤维敷料在糖尿病足溃疡治疗中的应用，载于《国际纳米医学杂志》，2024 年，第 5681–5703 页。

INTRODUCTION: Diabetes mellitus is frequently associated with foot ulcers, which pose significant health risks and complications. Impaired wound healing in diabetic patients is attributed to multiple factors, including hyperglycemia, neuropathy, chronic inflammation, oxidative damage, and decreased vascularization. RATIONALE: To address these challenges, this project aims to develop bioactive, fast-dissolving nanofiber dressings composed of polyvinylpyrrolidone loaded with a combination of an antibiotic (moxifloxacin or fusidic acid) and anti-inflammatory drug (pirfenidone) using electrospinning technique to prevent the bacterial growth, reduce inflammation, and expedite wound healing in diabetic wounds. RESULTS: The fabricated drug-loaded fibers exhibited diameters of 443 ± 67 nm for moxifloxacin/pirfenidone nanofibers and 488 ± 92 nm for fusidic acid/pirfenidone nanofibers. The encapsulation efficiency, drug loading and drug release studies for the moxifloxacin/pirfenidone nanofibers were found to be 70 ± 3% and 20 ± 1 µg/mg, respectively, for moxifloxacin, and 96 ± 6% and 28 ± 2 µg/mg, respectively, for pirfenidone, with a complete release of both drugs within 24 hours, whereas the fusidic acid/pirfenidone nanofibers were found to be 95 ± 6% and 28 ± 2 µg/mg, respectively, for fusidic acid and 102 ± 5% and 30 ± 2 µg/mg, respectively, for pirfenidone, with a release rate of 66% for fusidic acid and 80%, for pirfenidone after 24 hours. The efficacy of the prepared nanofiber formulations in accelerating wound healing was evaluated using an induced diabetic rat model. All tested formulations showed an earlier complete closure of the wound compared to the controls, which was also supported by the histopathological assessment. Notably, the combination of fusidic acid and pirfenidone nanofibers demonstrated wound healing acceleration on day 8, earlier than all tested groups. CONCLUSION: These findings highlight the potential of the drug-loaded nanofibrous system as a promising medicated wound dressing for diabetic foot applications.
引言：糖尿病常伴随足部溃疡，这给患者带来严重的健康风险和并发症。糖尿病患者的伤口愈合障碍主要归因于多种因素，包括高血糖、神经病变、慢性炎症、氧化损伤及血管生成不足。研究背景：为应对这些挑战，本研究旨在利用静电纺丝技术，开发一种由聚乙烯吡咯烷酮（PVP）制备的生物活性、快速溶解纳米纤维敷料，并负载抗生素（莫西沙星或夫西地酸）与抗炎药物（匹非尼酮）的复合药物，以抑制细菌生长、减轻炎症并加速糖尿病伤口愈合。研究结果：制备的药物载药纤维直径分别为莫西沙星/吡非尼酮纳米纤维的 443 ± 67 nm 和夫西地酸/吡非尼酮纳米纤维的 488 ± 92 nm。莫西沙星/吡非尼酮纳米纤维的包封效率、药物负载量和药物释放研究结果分别为：莫西沙星的包封效率为 70 ± 3%，药物负载量为 20 ± 1 µg/mg；吡非尼酮的包封效率为 96 ± 6%，药物负载量为 28 ± 2 µg/mg。，皮尔芬酮的包封效率和载药量分别为 96 ± 6%和 28 ± 2 µg/mg，两种药物在 24 小时内完全释放。而夫西地酸/皮尔芬酮纳米纤维的包封效率和载药量分别为 95 ± 6%和 28 ± 2 µg/mg，分别，其中吡嗪酮的释放率为 66%，吡嗪酮的释放率为 80%。通过诱导糖尿病大鼠模型评估了制备的纳米纤维制剂在促进伤口愈合中的功效。所有测试制剂与对照组相比均显示伤口愈合时间更短，这一结果也得到了组织病理学评估的支持。值得注意的是，夫西地酸与匹非尼酮纳米纤维的组合在第 8 天显示出伤口愈合加速，早于所有测试组。结论：这些发现突出了药物负载纳米纤维系统作为糖尿病足应用中具有前景的药用伤口敷料的潜力。

65. 周应娟, 纳米复合物介导功能化水凝胶体系在糖尿病创面再生修复中的应用研究. 2024.

糖尿病是一种以持续高血糖为特征的慢性疾病,由于高血糖引起的代谢障碍会导致机体产生氧化应激、感染、血管神经病变等复杂情况,使得糖尿病患者的伤口愈合延迟。现有的创面敷料在药物装载、机械性能、多功能化等方面仍存在局限性,难以满足糖尿病创面复杂的治疗需求。因此,亟需开发一种高效、具有协同作用的新型伤口治疗策略,以克服糖尿病创面面临的治疗局限性。本文设计了一种以纳米复合材料为节点构建葡萄糖响应性功能化水凝胶的通用合成策略,可用于糖尿病创面及感染性糖尿病创面的再生修复。首先,合成了具有酶模拟活性的铈纳米颗粒(CNPs)和具有可载药特性的金属有机锌框架(ZIF-8),以及具有优异光热性能的普鲁士蓝纳米颗粒(PB)。随后引入单宁酸(TA)对纳米材料进行表面修饰。由于单宁酸具有丰富的酚羟基能够与苯硼酸基团发生共价偶联反应形成动态可逆的硼酸酯键,从而构建得到纳米颗粒为节点的具有葡萄糖响应特性的功能化水凝胶体系(TA@CN Gel、TA@ZMG Gel、TA@PB Gel)。与物理上简单的混合水凝胶体系相比,该通用策略形成的功能化水凝胶体系不仅保留了纳米颗粒的活性,显著提高其稳定性,并且由于纳米复合材料节点的介入,使水凝胶具备更优异的力学性能和流变学性能。更重要的是,这种纳米功能化水凝胶能高效负载药物,并响应自由基/葡萄糖/pH实现程序化释药。基于此,将其用于协调和促进糖尿病创面及感染性糖尿病创面的再生和修复。TA@CN Gel可发挥SOD和CAT酶模拟活性来清除糖尿病创面过多的活性氧(ROS)并产生氧气。同时,它还能有效促进创面的血管新生和细胞增殖迁移,从而促进糖尿病伤口的再生和修复。此外,负载二甲双胍(Met)和葡萄糖氧化酶(GOX)的TA@ZMG Gel具有葡萄糖/pH双重响应,可通过GOX引起的pH下降诱发金属有机框架(MOF)骨架的崩解,从而触发Met的程序性释放。基于ZIF-8的抗菌作用,TA@ZMG Gel可以在感染性糖尿病伤口中抑制细菌生长,程序化释放的二甲双胍有潜力促进创面的毛囊生长并且调控血糖。总之,这种新型纳米复合材料介导的功能化水凝胶体系作为促进糖尿病创面愈合的生物材料具有巨大潜力,甚至有望成为其他难愈性创面治疗修复的通用策略,为其在生物医学的进一步应用开辟了新途径。

66. 周亚娇 and 朱俊逸, 金属及其复合材料在糖尿病创面愈合中的应用, in 中国生物工程杂志. 2024. p. 111–122.

糖尿病慢性创面目前仍然是临床和研究的一项巨大挑战。由于氧化应激和细菌感染的恶性循环，炎症反应过度以及血管生成受阻等原因，糖尿病伤口愈合过程受到干扰，易发展成慢性创面，但目前临床上的治疗手段效果欠佳。金属及其复合材料有望解决这些问题。目前，银(Ag)、铜(Cu)、锌(Zn)和金(Au)等金属作为纳米颗粒和金属有机框架等形态及其与生物材料(如壳聚糖、海藻酸钠、抗生素等)组合成的复合材料在糖尿病创面中的应用与研究十分广泛。金属及其复合材料可以抑制糖尿病伤口中常见的细菌菌株的生长和繁殖，包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，并表现出优异的抗炎、抗氧化、抗菌和促血管生成特性，最终改善糖尿病伤口的愈合。综述金属及其复合材料在治疗糖尿病伤口愈合中的研究进展，阐述相关作用机制，并展望未来的临床应用与发展。

67. 赵文婧, 不同稀释用水对猪精液常温保存效果的影响. 2024.

公猪精液常温保存的质量决定人工授精（AI）技术的繁殖效率,进而影响养猪产业的经济效益。因此,不断优化和提升精液常温保存质量对于养猪生产中的繁殖效率具有重要意义。在精液常温保存中,除了稀释剂影响保存效果外,用于溶解稀释粉的水也十分重要。更有利于猪精液常温保存的稀释用水类别至今未有定论,因此,本试验选用生产中常用的稀释用水,探究不同稀释用水对常温保存猪精液质量、获能、糖代谢及氧化还原稳态的影响,并进行AI验证,借此为优化公猪精液常温保存方案提供参考依据。试验1.不同稀释用水对常温保存猪精液质量的影响。试验选用超纯水、商品化矿物质水1、商品化矿物质水2、商品化纯净水进行探究。对常温保存8 d各组精子动力学参数、活率、质膜完整率、顶体完整率、DNA碎片指数（DFI）、线粒体膜电位（MMP）、精液菌落数和p H进行检测。在精液保存第2 d,超纯水组精子前向运动比例显著高于其他3组（P<0.05）。保存第4 d,超纯水组总活力、直线运动比例、活率、质膜完整率高于其他3组（P<0.05）,DFI低于其他3组（P<0.05）,超纯水组MMP显著高于矿物质水组（P<0.05）。结果提示,超纯水组常温保存猪精液精子质量优于矿物质水组和纯净水组。试验2.不同稀释用水对常温保存猪精液精子获能及糖代谢的影响。为了进一步确定不同稀释用水对常温保存猪精液精子获能及糖代谢的影响,对各组精子进行获能处理,检测获能前后精子Ca2+浓度;检测精子ATP、丙酮酸含量;用ELISA方法对葡萄糖转运蛋白（GLUT1）浓度、蛋白激酶A（PKA）、酪氨酸激酶（Try）、酪氨酸蛋白激酶（TPK）、已糖激酶1（HK1）和磷酸果糖激酶（PFK）活性进行检测。超纯水组精子获能后Ca2+浓度显著高于其他3组（P<0.05）,精子ATP含量以及子PKA、Try、PFK活性显著高于其他3组（P<0.05）。结果提示,超纯水组常温保存精液精子获能后Ca2+内流增加,可能与c AMP/PKA通路PKA和Try活性升高有关,并且可能通过膜上GLUT1转运更多葡萄糖进入精子内部,提高能量代谢效率,促进精子获能。试验3.不同稀释用水对常温保存猪精子氧化还原稳态的影响。目的是为了探究不同稀释用水对常温保存猪精子糖代谢的影响产生差异是否是通过氧化还原稳态失衡导致的。利用荧光探针DCFH-DA法检测各组精子活性氧（ROS）水平,使用生化检测试剂盒检测丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性及精浆中过氧化氢（H2O2）、一氧化氮（NO）含量;用ELISA方法检测精子4-羟基壬烯酸（4-HNE）、8-羟基-2-脱氧鸟苷（8-OHd G）含量;用免疫印迹法检测精子SOD1、SOD2蛋白表达。超纯水组精子ROS水平、4-HNE生成显著低于其他3组（P<0.05）,T-SOD活性及SOD1、SOD2蛋白表达显著高于其他3组（P<0.05）,GSH-Px活性显著高于矿物质水1和纯净水组（P<0.05）。矿物质水2组精子8-OHd G含量（P<0.05）及精浆中NO、H2O2含量显著高于其他3组（P<0.05）。结果提示,超纯水组常温保存猪精液通过提高精子抗氧化酶活性,增加精子在常温保存过程中的抗氧化能力,降低ROS、4-HNE和8-OHd G的产生,可能是其在常温保存中改善精子质量的原因。矿物质水2组精液精浆中含有氧化产物高于其他组,可能是影响其质量的原因之一。试验4.不同稀释用水对常温保存猪精液AI效果的影响。基于前3章试验发现,不同稀释用水会对常温保存猪精液中的精子质量、获能、糖代谢及氧化还原稳态产生影响,本试验进一步探究其在养猪生产中应用的效果。本试验选用134头纯丹系二元母猪进行AI,随机分为4组,超纯水组38头,矿物质水1组29头,矿物质水2组31头,纯净水组36头。采用深部输精方法对母猪进行AI,并使用B超检测仪检测28-35 d母猪妊娠情况。结果表明,超纯水组常温保存精液5胎及以内胎次母猪窝产仔数、窝产活仔数和健仔数显著高于其他3组（P<0.05）。而对5胎以上胎次母猪繁殖性能没有影响。结果提示,超纯水组猪精液有助于提高5胎及以内胎次母猪繁殖效率。综上所述,超纯水比纯净水、矿物质水更有利于在常温保存过程中猪精液精子质量,促进精子获能、糖代谢,维持精液中氧化还原稳态,提高AI效率。

68. 赵凯, 多功能复合白及多糖创面敷料的制备与促糖尿病伤口愈合性能研究. 2024.

目的:本研究拟将白及多糖(BSP)与白及醇提物或盐酸小檗碱(BER)或壳聚糖季铵盐联合,并装载于静电纺丝膜或水凝胶载体中,制备出具有优异物理性能与生物活性的复合型BSP基创面敷料,用以促进糖尿病伤口(DW)的快速愈合。方法:1.通过乳液静电纺丝技术将BSP和白及醇提物封装于聚乳酸(PLA)纳米纤维中,制得BSP基纤维膜;利用电镜、红外光谱、X射线衍射技术对纤维膜的微观结构、物质组分和构象进行表征;通过吸水率和水蒸气透过率(WVTR)考察纤维膜的物理性能;通过抗菌实验、CCK8实验、内毒素诱导RAW264.7细胞分泌促炎因子实验和划痕实验研究纤维膜的抗菌性、细胞毒性、抗炎活性和促细胞迁移能力;最终通过糖尿病小鼠伤口愈合实验观察纤维膜对DW愈合的影响。 2.将BSP、BER和氧化铜纳米颗粒(CuO)联合,通过同轴静电纺丝和静电喷雾技术制备具有不对称润湿性的Janus敷料;通过电镜和红外光谱对Janus敷料进行表征;利用水接触角实验对Janus敷料双面的不对称润湿性进行考察;通过拉伸实验、吸水率实验、WVTR实验研究Janus敷料的物理性能;通过抗菌实验、溶血实验、CCK8实验、内毒素诱导RAW264.7细胞分泌促炎因子实验、内毒素诱导RAW264.7细胞产生活性氧实验和划痕实验评估Janus敷料的抗菌性、细胞相容性、抗炎抗氧化活性和促细胞迁移能力;通过糖尿病小鼠伤口愈合实验考察Janus敷料对DW愈合的影响。 3.对BSP进行改性得到氧化BSP,并用红外光谱、核磁共振谱对其进行表征;通过多巴胺将BER装载于CuO上制得CuO@BER纳米颗粒,使用电镜和能谱仪对其进行表征;以氧化BSP和壳聚糖季铵盐为基质构建水凝胶,并将CuO@BER装载于水凝胶中制得CuO@BER/BH光热水凝胶;通过温度变化对CuO@BER纳米颗粒和光热水凝胶的光热转换性能进行考察;利用电镜和红外光谱对光热水凝胶进行表征,通过流变学实验、自愈实验、注射实验、形状适应实验和黏附实验对其不同的物理性能进行考察;利用抗菌实验和生物膜实验评估水凝胶的光热抗菌和抗生物膜活性;利用溶血实验、CCK8实验、RAW264.7细胞实验和划痕实验评估光热水凝胶的细胞相容性、抗炎抗氧化活性和促细胞迁移能力;建立糖尿病小鼠感染性伤口模型,考察水凝胶对感染性DW愈合的影响。结果:1.电镜结果显示BSP基纤维膜由纤维丝层层交织形成,具有多孔的三维结构,纤维丝具有核-壳包裹结构;含有BSP和白及醇提物的PABE膜具有适宜的吸水率(2265±218.8%)和WVTR(1999±34.73 g/m2/day)且可以显著抑制细菌的生长;各纤维膜无细胞毒性;PABE纤维膜可显著降低促炎因子的水平并促进细胞迁移;动物实验发现PABE组第16天愈合率达到98.587±2.149%,组织病理学结果发现PABE治疗组出现成熟的上皮、疏松有序的胶原和较多的毛囊皮脂腺等结构。 2.电镜结果显示Janus敷料上层为均匀排布的微球,下层为层叠交织的纤维网络;水接触角结果显示Janus敷料的微球层和纤维层分别具有疏水性和亲水性,符合不对称润湿性的设计;物理性能实验结果发现BSP和BER的添加使得敷料具有更优异的机械性能、更高的吸水率和WVTR;含有BSP、BER和CuO的BPR/CuO敷料具有最为显著的抗菌活性;各敷料具有良好的生物相容性;含有BSP和BER的BPR/PLA和BPR/CuO敷料可促进细胞迁移、降低促炎因子的水平、减少细胞内活性氧的产生;动物实验发现BPR/CuO敷料治疗组第10天愈合率(91.99±2.18%)显著高于其他组,组织病理结果显示其可促进炎症消退、胶原沉积和皮肤附属器官再生。 3.核磁共振分析显示氧化BSP出现醛基信号表明氧化改性成功;电镜发现CuO@BER粒径变大、具有核壳包裹结构,且能谱中出现Cu、O、C和N的信号表明CuO@BER制备成功;CuO@BER纳米颗粒和CuO@BER/BH光热水凝胶具有良好的光热转换性能;物理性能结果显示CuO@BER/BH水凝胶具有自愈性、可注射性、形状适应性和黏附性;CuO@BER/BH水凝胶具有显著的光热抗菌和抗生物膜性能,同时具有无细胞毒性、抗炎、抗氧化和促细胞迁移能力;动物实验结果显示CuO@BER/BH水凝胶可以加速感染性DW愈合、减少炎症细胞浸润、促进上皮再生和胶原沉积。结论:本研究针对DW创面复杂的微环境,从BSP入手,以静电纺丝膜和水凝胶为载体,设计并制备了载有BSP的纤维膜、Janus材料和光热水凝胶共三种多功能伤口敷料。三者均具有适宜的物理特性,以及抗菌、抗炎、抗氧化和促细胞迁移的生物活性,可有效促进DW愈合,为DW敷料的发展提供了新思路。

69. 张泽宇, et al., 抗菌肽抗菌机理及其在糖尿病足溃疡局部抗感染治疗中的应用, in 中国生物医学工程学报. 2024. p. 751–758.

由病原微生物引起的感染性疾病常导致炎症和组织损伤，减缓愈合过程。对于慢性创伤，尤其是糖尿病足溃疡，患者常因免疫功能受损，以及伴有创面出现外周血管病变和神经病变等症状，细菌易在感染创伤部位繁殖并形成生物膜，致使细菌难以清除，加重创伤部位受感染程度，严重影响创伤愈合及患者生活质量，因此迫切需要新的抗菌策略。抗菌肽提供了很有前景的抗菌模式，它作为一类活性小分子多肽，具有广谱且非特异的抗菌效果，能通过破坏细菌细胞膜等方式发挥抗菌作用；更为独特的是抗菌肽能够抑制或破坏生物膜，可实现抑制细菌黏附，干预生物膜组分的形成，并干扰细菌群体感应系统。此外，抗菌肽还具有抗炎和免疫调节等多种功能，因此在抗局部感染和糖尿病足溃疡治疗中得到广泛应用。概述了抗菌肽的抗菌和抗生物膜的机理，总结了其在糖尿病足溃疡局部抗感染治疗中的研究和应用成果，剖析了对于抗菌肽在各种应用形式中所表现的优势与不足，并展望了抗菌肽的研究和应用前景，旨在为抗菌肽在糖尿病足溃疡局部抗感染治疗提供实用的参考与建议。

70. 张晓婧, 光响应Janus结构纳米纤维敷料的制备及其促进糖尿病伤口愈合的研究. 2024.

糖尿病伤口是糖尿病常见的并发症之一,已经成为全球人类死亡和残疾的主要原因。糖尿病创面往往具有较高的血糖水平和较多的组织渗液,这种伤口环境为细菌增殖创造了有利条件,导致伤口极易受到细菌感染,严重阻碍糖尿病伤口愈合进程。尽管抗生素类药物和纱布已被用于临床治疗,但是耐药细菌的出现以及无法及时排出的伤口渗出液降低了它们的治疗效果。近年来,研究人员开发了新的技术治疗细菌感染,包括光热抗菌和光动力抗菌。与常规抗生素治疗相比,它们不会使细菌产生耐药性,可以有效治疗耐药细菌感染伤口。同时,研究人员也致力于发展新型伤口敷料。纳米纤维具有高的孔隙率、材料选择广泛、比表面积大和类细胞外基质的结构,已成为构建生物材料的理想单元。目前人们利用静电纺丝技术,制备了多种纳米纤维,包括止血型纳米纤维、抗菌型纳米纤维以及渗出液纳米纤维。这些纳米纤维可以通过负载各种生物活性剂,改善皮肤创面环境,促进伤口愈合。但是现有的静电纺纤维敷料在糖尿病伤口愈合中仍然存在以下问题:（1）静电纺丝敷料渗出液吸收有限,纤维敷料吸收饱和后,高糖渗出液的会成为细菌繁殖的温床;（2）抗菌纤维敷料的抗菌来源大多是抗生素,对耐药细菌的作用微弱;（3）单一的光热抗菌伤口敷料在使用过程中可能造成皮肤损伤。针对以上存在的问题,我们做了以下两个方面的工作: （1）“光热泵”型Janus纤维膜的制备及其用于糖尿病伤口愈合为了解决糖尿病伤口耐药细菌感染以及伤口渗出液过多问题,以荷叶为灵感,设计了一种仿生不对称Janus膜。该Janus纤维膜以聚丙烯（PP）无纺布为基底,采用静电纺丝技术,将掺杂聚多巴胺（PDA）的聚丙烯腈（PAN）纤维沉积到基底上,得到PP/PANx%PDAJanus纤维膜。PP/PANx%PDAJanus纤维膜集成了单向生物液体引流和光热灭菌/蒸发能力,可以加速糖尿病伤口愈合。Janus膜能够通过Janus界面上的接触点在22 s内自发地将渗出液从疏水性PP内层“泵”到亲水性PANx%PDA外层。同时,由于其具有较高的光热性响应性,Janus膜还可以通过蒸发避免敷料饱和,减少敷料的更换次数,同时也可实现对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）99%的细菌根除率。此外,由于疏水层PP的存在,可以有效减少伤口与敷料之间的黏附作用,减少更换敷料时的二次损伤。（2）“热氧化”型Janus纤维膜的制备及其用于糖尿病伤口愈合为了降低光热杀菌中高温对组织带来的副作用,本文将光热杀菌与光动力杀菌相结合,达到热氧化杀菌的目的。首先,通过静电纺丝技术制备聚己内酯（PCL）纤维膜,随后,再次利用静电纺丝技术将含有二氢卟吩e6的聚丙烯腈（PAN）沉积到PCL纤维上,得到PCL/PANx%Ce6Janus结构纤维膜。PCL/PANx%Ce6Janus纤维膜具有光动力-光热协同杀菌的作用。在光照下,纤维膜会在较短的时间内升至45℃,局部高温增强了ROS的渗透。因此,PCL/PANx%Ce6Janus能够在较低的温度和较少的活性氧下导致细菌迅速死亡,实现了对大肠杆菌（E.coli）的99.99%杀菌率和对金黄色葡萄球菌（S.aureus）的99%杀菌率。除此之外,该纤维膜还具有单向运输的功能,能够在17 s内自发的将多余渗出液泵出。本研究以荷叶不对成润湿结构为灵感,对静电纺丝纤维膜加以功能修饰,赋予其单向运输和优异的抗菌性能,为糖尿病伤口治疗提供了新的策略,具有广阔的应用前景。

71. 张群, Ⅰ型聚集诱导发光光敏剂的设计、合成及其在糖尿病足溃疡抗菌治疗中的应用研究. 2024.

糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病患者常见的并发症之一,在病理层面上,主要表现为高血糖易受到外伤和感染的影响,血管病变则导致足部血液供应不足,组织缺氧,从而促进细菌感染的发生。目前治疗DFU的细菌感染的临床策略主要是局部应用抗菌药物,但穿透到溃疡处深层组织的能力有限,且以金黄色葡萄球菌为主的耐药性日益凸显,根源上提高穿透深度和解决耐药性引发的问题迫在眉睫。光动力治疗(PDT)是一种创新的非抗生素治疗方法,与传统的抗生素疗法相比,PDT有较低的副作用,对于耐药性细菌感染的治疗具有显著优势。近年来,具有聚集诱导发光(AIE)特性的光敏剂蓬勃发展,可克服传统光敏剂聚集猝灭效应造成的活性氧(ROS)产率急剧下降等不良影响。在众多AIE光敏剂中,能产生自由基型ROS的Ⅰ型AIE光敏剂,因其具有的氧气非依赖性特性,使得其在乏氧环境的PDT中展示出显著的优势。因此,开发具有AIE性质的高效Ⅰ型光敏剂是当下所急需的手段。基于以上科学问题,本文通过设计具有扭曲分子构型的强供体(D)-受体(A)结构的有机光敏剂AQPP分子,开发出了具有AIE性质的高效Ⅰ型光敏剂,并成功将其应用于DFU的治疗中。首先,AQPP分子的扭曲分子构型和强D-A结构使得其最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)之间重叠的降低,从而降低了其单重态-三重态分裂(AEST),加快了激子从单重态跃迁到三重态的速度,最终极大的增加了用于产生的ROS的三重态激子数量。其次,我们在AQPP上引入富电子的苯基,有利于光动力反应向Ⅰ型反应进行,提高非氧气依赖型超氧阴离子(O2·-)和羟基自由基(·OH)的产量。最后,我们将AQPP分子封装在两亲性高分子载体DSPE-PEG-2000中,形成可以稳定分散在水溶液中的纳米颗粒(NPs)。我们对AQPPNPs的体内外抗菌性能进行了评估。实验结果表明,该光敏剂在温和的白光照射下展现了出色的抑菌效果,能有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长,并促进DFU的伤口愈合。本项研究提供了一种全新的治疗足等感染性伤口的方法,同时也为治疗其他耐药性细菌感染提供了重要的参考。综上所述,该研究设计了一种新型高效的AIE光敏剂分子结构AQPP,并将其进一步制备为具有良好生物相容性的纳米颗粒AQPPNPs,实现了对严重细菌感染DFU的PDT治疗。AQPP NPs的PDT过程具有高效ROS产率和低耗氧量等优势,适合于治疗细菌感染严重的缺氧型溃疡。同时,相较于其他常规的抗菌治疗药物,使用该类AIE光敏剂所需的设备简单、操作方便、且无明显皮肤暗毒性、高效安全、具有较高的临床转化前景。基于此,该类新型AIE光敏剂有望成为一种新的细菌感染性DFU的临床治疗策略,为DFU治疗领域带来新的突破和创新。

72. 张群, Ⅰ型聚集诱导发光光敏剂的设计、合成及其在糖尿病足溃疡抗菌治疗中的应用研究. 2024.

73. 张凯悦, 多功能水凝胶伤口敷料的制备及性能研究. 2024.

伤口愈合是一个复杂的过程,易受到酸碱水平、温度、血糖和压力等伤口微环境变化的影响。开发一种具有动态处理多功能的伤口敷料具有重要意义,能够在愈合过程中提供有针对性的干预措施。生物医用水凝胶作为一种有前途的伤口敷料可以有效地将药物用于伤口愈合的治疗和重建皮肤组织功能。生物医用水凝胶作为一种理想的伤口愈合支架应具有适当的力学性能和孔隙结构、抗菌活性、抗氧化、止血能力、组织粘附、持续生物活性等多种性能。不同类型的伤口所需要的功能侧重不同,比如高血糖导致糖尿病伤口处于缺氧环境使血管再生困难。因此,基于不同类型伤口设计了具有不同性能的水凝胶敷料。本文研究主要分为以下三个方面: （1）基于动态酰腙键的自修复水凝胶作为普通伤口敷料的应用。将多巴胺与酰胺基团一起导入聚天冬氨酸（PAsp）主链,合成具有邻苯二酚修饰的聚（天冬氨酸）(PDAH),PDAH与PEO二醛(PEO90DA)交联,通过可逆的席夫碱键制备基于PAsp的自愈水凝胶。邻苯二酚结构使水凝胶具有类似贻贝的粘附特性和ROS清除特性,并且PAsp骨架使自愈水凝胶可以在体内降解,适合生物医学领域中的药物释放。此外,水凝胶通过持续释放m EGF加速了伤口修复速度。综上所述,这种基于PAsp的组织粘附水凝胶作为新型创面敷料具有广阔的应用潜力。（2）创新型纳米复合多功能水凝胶作为糖尿病伤口敷料的应用。制备抗菌性能增强的甜菜碱功能化壳聚糖（CSBT）,并用PEO90DA交联制备了可生物降解的水凝胶。将去铁胺（DFO）负载到抗菌水凝胶中以促进伤口区域的血管生成,并将聚多巴胺纳米粒子（PDA NPs）复合以发挥光热活性的优势。此外,添加钙离子(Ca2+)以增强水凝胶的止血性能。该多功能水凝胶显示出良好的生物相容性,细胞迁移能力,水凝胶与光热刺激的组合增强抗菌性能和血管生成能力。该水凝胶在近红外光触发的光热刺激下大大提高了糖尿病伤口修复率。（3）增强型抗氧化水凝胶在烧伤方面的应用。本研究将5-氨基水杨酸引入PAsp主链并酰肼化（PAS）,再与氧化纤维素（DCMC）交联制备自身具有抗氧化性质的水凝胶。通过负载槲皮素（QT）增强水凝胶的抗氧化和抗菌能力。该水凝胶表现出良好的生物相容性,在体内外抗氧化性测试中也均表现出良好的抗氧化活性。并且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌起到明显抑制作用,增强了水凝胶在烧伤伤口中的抗感染特性。最后,在体内烧伤伤口测试中表现出促进伤口愈合效果,抗氧化抗菌水凝胶在烧伤伤口管理方面具有极大的应用潜力。

74. 叶文, 卤化钙钛矿基气体传感器制备及人体呼出无机气体疾病标志物的检测. 2024.

人体呼出的气体样本中,已发现某些气体与癌症、肺结核、慢性肾病、糖尿病、帕金森症和阿尔茨海默病等特定疾病有着紧密的关联。这一发现为诊断各种疾病提供了一种极具前景的新方法,即通过分析人体呼出气体中的疾病标志物来进行诊断。气体样本分析的核心在于在极低的浓度下对特定的疾病标志物气体进行精确检测,但现有的检测方法所依赖的气相色谱、质谱、气体传感器等均存在一定的局限性。如气相色谱法和质谱法虽然精确,但操作复杂、成本高昂,且需要专业技术人员的操作,而常用的气体传感器则普遍存在着选择性不佳、灵敏度低和稳定性差等问题,这直接导致了呼气检测结果的不稳定性。因此,迫切需要设计新型传感材料,以制备出便携、简便、低成本、高选择性、高灵敏度和高稳定性的气体传感器。卤化钙钛矿因其丰富的金属活性位点、双极性半导体特性、出色的载流子迁移率、高效的电荷传输效率、易于溶液加工的特性以及多样化的组成,被视为满足当前需求的理想候选材料。相较于光伏领域广泛研究的ABX3型钙钛矿（其中A为+1价金属/有机阳离子,B为+2价金属阳离子）,卤化双钙钛矿凭借其出色的环境稳定性、高电子迁移率以及无毒的特性,引起了极大的关注。然而,卤化双钙钛矿研究的领域主要聚焦于太阳能电池和光电探测器等方面,其在气体传感器方面的研究较少,尤其是选择性低和稳定性差的问题目前无法解决。本论文以环境稳定性更为优异的卤化双钙钛矿Cs2PdBr6和Cs2AgBiBr6为研究对象,创新性地与偶氮聚合物、二维共价有机框架（2D COFs）耦合,通过改进传感器制备工艺,优化钙钛矿结构,进而增强传感材料的气体选择富集能力,增加活性位点数量,并提升了钙钛矿的环境稳定性。通过这些策略,成功制备出高选择性、高灵敏、高稳定性的传感器,实现了对呼气中无机气体疾病标志物的精准检测,为疾病诊断提供了新的有力工具。具体工作如下:（1）卤化钙钛矿Cs2PdBr6耦合异构偶氮聚合物实现NO2和H2选择性检测:一氧化氮（NO）可作为哮喘、慢性阻塞性肺病、肺癌等疾病的气体标志物。鉴于NO极易被氧化成二氧化氮（NO2）,因此在呼吸中准确检测NO2的浓度显得尤为重要。与此同时,氢气（H2）也以其独特的理化特性,被用作消化性溃疡病、非溃疡性消化不良以及幽门螺杆菌感染等疾病的气体标志物。本章采用溶剂热和常温催化法成功制备了两种偶氮异构聚合物——CAPADT和STPADT,并与卤化钙钛矿Cs2PdBr6耦合,生成了新型传感材料CAPADT/Cs2PdBr6和STPADT/Cs2PdBr6。这些传感材料在无机呼气疾病标志物的检测中展现出了卓越的性能,特别是对NO2的高选择性和高灵敏度检测,其最低检测限达到了20 ppb。通过深入的密度泛函理论（DFT）计算和原位红外表征,揭示了其高选择性吸附来源于聚合物链中与羰基和氨基相连并富集了大量电子的苯环,它可以高效地吸附环境中的强氧化性气体NO2。此外,本工作还发现,经过质子化处理的CAPADT对H2表现出了出色的吸附能力,从而协助Cs2PdBr6实现对H2的选择性检测,其最低检测限达到了80 ppb。DFT计算进一步揭示了这一过程的机理:CAPADT中的偶氮键在质子化后变成离子形式,H2在两条链上的氮离子之间形成桥梁,随后解离并与PADT链上的氮离子形成新的N-H键,实现电荷在邻近胺基和偶氮键之间的转移。这项研究不仅成功合成了两种新颖的异构化偶氮聚合物,更为调节卤化钙钛矿传感器气体选择性提供了一种切实可行且高效的方法。（2）卤化钙钛矿胶激活二维共价有机框架微晶实现高选择性NO2传感:基于上述聚合物与钙钛矿Cs2PdBr6的耦合,成功实现对NO2和H2的高选择性检测。为了进一步提升传感材料的性能,本章工作引入了比表面积更大、吸附位点更多、结构可设计性更强的二维共价有机框架（2D COFs）来耦合钙钛矿Cs2PdBr6。通过这一策略改变了传感材料的气体吸附选择性,从而实现了对NO2的精准检测。此外,钙钛矿Cs2PdBr6还扮演着电子胶水的角色,显著提高了2D COF薄膜的导电性,进而激活了2D COFs对NO2的高选择性和高灵敏度检测能力。这是因为2D COFs通常以不溶性微晶的形式存在,晶界之间的不良接触严重抑制了其电导率。而钙钛矿电子胶水的加入,有效改善了晶界间的不良接触,从而大幅提升了电导率。本工作采用反溶剂法制备了钙钛矿Cs2PdBr6纳米球,用于粘合2D COF微晶,使其电导率从1.01×10-12 S/m上升到1.42×10-10 S/m,提高了两个数量级。通过谐振微悬臂梁（RMC）、巨正则蒙特卡洛（GCMC）、DFT以及和频共振光谱（SFG）等先进分析手段,证实了2D COFs能够富集气体分子并积累空穴浓度,从而促进了器件电导率的增加。这项工作为提高多晶2D COF薄膜的导电性提供了一种便捷有效的方法,为气体传感技术的发展开辟了新的途径。（3）2D COFs增强卤化钙钛矿表面气体吸附实现高选择性NH3和NO2传感:氨气（NH3）作为一种重要的气体标志物,在肾衰竭、肝功能障碍、肝性脑病、脑肿胀、II型阿尔茨海默病、消化性溃疡、口臭等多种疾病的诊断中发挥着关键作用。然而,在先前的研究中,2D COFs对钙钛矿Cs2PdBr6的气体选择性调控主要局限于NO2,且其以微晶形式与Cs2PdBr6共混的方式并未实现制备效益的最大化。鉴于此,本工作提出了一种全新的设计思路:通过在卤化物钙钛矿表面精准地组装具有超大比表面积和丰富活性位点的COF纳米颗粒,以显著增强传感器气体选择性。COFs中高密度的碱（C=N）/酸（B-O）位点能够与酸性/碱性客体发生强烈的相互作用,从而实现对特定气体的高效吸附。本工作成功地将COF-5纳米颗粒组装在钙钛矿Cs2PdBr6表面,实现了对大气环境中低浓度NH3的选择性吸附。这一创新设计使得传感器的信号强度得到了大幅提升,使其能够在多组分气体环境中迅速识别出超低浓度的NH3,最低检测限达到了40 ppb。此外,本工作还制备了另外两种COF纳米颗粒——TAPB-PDA和TAPA-PDA。这些纳米颗粒与钙钛矿Cs2PdBr6的结合,有效提高了其对NO2的检测能力,最低检测限达到了10 ppb,这一数据刷新了钙钛矿传感器在NO2气体检测方面的最低浓度记录。本章工作不仅提供了一种增强卤化钙钛矿气体选择性的新方法,还展现了COF纳米颗粒在气体传感领域的巨大潜力,为未来的气体检测和疾病诊断提供了新的可能。（4）维度降低工程辅助Cs2AgBiBr6实现高稳定的钙钛矿基CO传感:上述三个工作充分证明了聚合物PADT和2D COFs的修饰对提升Cs2PdBr6气体选择性的显著效果,实现了对不同气体的高灵敏检测。然而,这种修饰物同时也会吸附呼气中的水分子,从而加速Cs2PdBr6的分解。为了攻克这一技术瓶颈,本工作创新性地采用了正丁胺（BA）、正己胺（HA）和正辛胺（OA）来替换双钙钛矿Cs2AgBiBr6中的Cs+。这一策略利用了烷基胺的大分子尺寸和疏水特性,成功地将Cs2AgBiBr6从3D结构降至2D,显著增强了其环境稳定性。一氧化碳（CO）作为高胆红素、氧化应激、呼吸道感染和哮喘等疾病的生物标志物,其准确检测对于疾病诊断具有重要意义。这些2D杂化双钙钛矿气体传感器展现出了对CO的高灵敏检测能力,最低检测限达到了20 ppb。更重要的是,这些传感器在大气环境中稳定运行了270天,是目前报道的最为稳定的卤化钙钛矿气体传感器。这一突破性的成果有望为疾病诊断提供更加准确、可靠的检测手段。综上所述,本论文创新性的将卤化钙钛矿应用于人体呼出无机气体疾病标志物的检测,并通过与偶氮聚合物、二维共价有机框架（2D COFs）的巧妙耦合,调整了钙钛矿的结构,优化了传感器的制备工艺,从而增强了传感材料的气体富集能力,增加了活性位点的数量,并大幅提升了钙钛矿的环境稳定性。这些创新举措共同构筑了高选择性、高灵敏、高稳定性的传感器,实现了对呼气中无机气体疾病标志物的精准检测,为非侵入性诊断各种人体疾病提供了极具潜力的新途径。

75. 王英辉, et al., 葛根素纳米银合成及光热杀菌和促糖尿病感染伤口愈合作用研究, in 化学学报. 2024. p. 1150–1161.

本工作直接使用天然药物分子葛根素作为还原剂和保护剂绿色制备了纳米银（Pue@AgNPs）. Pue@AgNPs为近球形,粒径主要分布在10～20 nm,有少量聚集体,表面吸附带负电荷物质,为面心立方结构. Pue@AgNPs具有光热效应,可捕获2,2'-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐自由基阳离子(ABTS·+)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基,被用作光热试剂和抗氧化剂.对大肠杆菌（E. coli）、金黄色葡萄球菌（S. aureus）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）最小抑制浓度均为50.0μg·mL-1;可通过减轻伤口处炎症反应、加速新生血管和胶原纤维生成促进糖尿病大鼠伤口闭合.

76. 王金磊, 李科, and 赵亮, 血小板伪装银纳米颗粒水凝胶加速1型糖尿病大鼠创面愈合, in 中国组织工程研究. 2024. p. 2659–2666.

背景：细菌感染和血管生成功能受损一直是糖尿病创面愈合的障碍，多药耐药的问题同样不容忽视，因此迫切需要寻找一种新的治疗策略。目的：制备血小板伪装银纳米颗粒水凝胶，观察其对糖尿病创面的治疗作用。方法：(1)体外实验：通过回流加热的方式制备超小银纳米颗粒(ultra-small silver nanoparticles,usAgNPs)，将其与血小板(platelets,PL)偶联后加入羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)水凝胶中，制备usAgNPs-PL/CMC水凝胶，表征水凝胶的微观结构、溶胀性能及力学性能，采用二甲氧唑黄比色法、活性氧法、细菌生物膜法、细菌活性等方法检测该水凝胶的抗菌能力。(2)体内实验：将40只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和usAgNPs-PL/CMC水凝胶组，每组8只，除假手术组外，其余4组建立1型糖尿病模型，造模成功后在5组大鼠背部制作1个深达筋膜层的皮肤创面(直径20 mm)，假手术组、模型组大鼠创面注射生理盐水，CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和usAgNPs-PL/CMC水凝胶组大鼠创面分别植入对应的水凝胶。治疗14 d后，观察创面愈合情况与愈合质量。结果与结论：(1)体外实验：usAgNPs-PL/CMC水凝胶具有均匀的三维网状结构、良好的力学性能与较强的吸水能力，可明显抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长，并且对两细菌生物膜形成具有良好的抑制和清除作用，具有良好的抗菌能力；(2)体内实验：治疗14 d后，usAgNPs-PL/CMC水凝胶组创面基本闭合，创面愈合率最高，创面菌落数量明显少于模型组；治疗14 d的苏木精-伊红、Masson染色显示，usAgNPs-PL/CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和CMC水凝胶组创面出现再生真皮的组织结构，新生肉芽组织表皮均完整且厚，其中usAgNPs-PL/CMC水凝胶组可见堆积的平行的成熟胶原纤维；治疗7 d的CD31免疫组化及Ki67免疫荧光染色显示，usAgNPs-PL/CMC水凝胶组创面微血管数量、成纤维细胞数量最多；(3)结果表明：usAgNPs-PL/CMC水凝胶可通过快速抑菌和促进血管生成来加速1型糖尿病大鼠创面的愈合。

77. 王金磊, 血小板伪装银纳米颗粒水凝胶加速1型糖尿病大鼠创面愈合的研究. 2024.

目的糖尿病创面愈合的主要阻碍包括细菌感染和新生血管受阻,特别是处于高糖环境的伤口为细菌滋生提供了良好的条件,导致反复感染和出血。此外,过度依赖抗生素的治疗带来多药耐药的问题同样不能忽略,因此迫切需要寻找一种新的治疗策略。因此在这项研究中,我们首先制备了超小银纳米颗粒(usAgNPs),将其吸附在血小板(PL)表面,并装载在羧甲基纤维素(CMC)水凝胶中,观察其对1型糖尿病大鼠创面愈合的作用。方法将N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、对苯二甲酸(H2BDC)、硝酸银(Ag NO3)为原料按照一定比例通过水热法制备usAgNPs,使用血小板提取试剂盒,从全血中提取分离PL,采用超速离心法在PL表面吸附usAgNPs。以CMC、usAgNPs-PL为原料制备usAgNPs-PL/CMC水凝胶。通过X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线光谱(EDS)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对usAgNPs及usAgNPs-PL/CMC水凝胶的形貌、结构进行表征。采用二甲氧唑黄(XTT)法、结晶紫法、碘化丙啶(PI)染色法检测usAgNPs-PL/CMC水凝胶的抗菌效果,使用活性氧(ROS)试剂盒检测了解细菌细胞内ROS的水平,使用丙二醛(MDA)试剂盒检测细菌膜损伤情况,进一步使用ATP试剂盒检测细菌的腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)水平。在药效学的实验中,使用SD大鼠进行糖尿病伤口模型构造,通过麻醉、脱毛、制造2 cm圆形伤口后两周连续给药,观察伤口处细菌及愈合情况。通过第7天、14天苏木精-伊红(H&E)染色切片观察伤口组织病理情况,第7天免疫组化及免疫荧光实验观察血管生成情况,第14天马松(Masson)染色观察胶原蛋白沉积。结果透射电子显微镜(TEM)、粒度分析仪表征结果显示制备的usAgNPs呈现规则的球形形态,粒度均一,大小约为8 nm。XRD结果显示usAgNPs具有良好的峰形和结晶度,EDS-Mapping检测到Ag元素均匀分散到usAgNPs中。TEM表明成功将PL偶联到usAgNPs中得到usAgNPs-PL,蛋白质印迹法(Western Blot)表明PL上存在多种活性物质,如血管内皮生长因子(VEGF),血小板衍生生长因子-β(PDGF-β)和转化生长因子-β(TGF-β)能显著促进糖尿病创面愈合。体外实验证明usAgNPs-PL/CMC水凝胶具有均匀的三维网状结构、良好的力学性能与较强的吸水能力,从而增加在伤口表面的滞留时间。从usAgNPs中释放出的Ag+可以通过多种方式如干扰细菌的胞内代谢、催化ROS的产生、破坏细胞膜的完整性,抑制生物膜的形成来杀死细菌,可明显抑制革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的生长,具有良好的抗菌能力;体内实验证明,治疗14天后,usAgNPs-PL/CMC水凝胶组创面基本闭合,创面愈合率最高,创面菌落数量明显少于模型组;治疗14天的H&E、Masson染色显示,usAgNPs-PL/CMC水凝胶组、usAgNPs/CMC水凝胶组和CMC水凝胶组创面出现再生真皮的组织结构,新生肉芽组织表皮均完整且厚,其中usAgNPs-PL/CMC水凝胶组可见堆积的平行的成熟胶原纤维;治疗7天的CD31免疫组化及Ki67免疫荧光染色显示,usAgNPs-PL/CMC水凝胶组创面微血管数量、成纤维细胞数量最多。结论usAgNPs释放的Ag+通过干扰细菌胞内代谢而杀死细菌、生成活性氧、破坏细胞膜完整性,抑制生物膜形成。联合血小板通过释放多种生长因子调节促进、血管生成。这项工作展示了CMC水凝胶在生物医学应用中实现联合抗菌和血管生成的前景;这些结果表明,usAgNPs-PL/CMC水凝胶可通过快速抑菌和促进血管生成来加速1型糖尿病大鼠创面的愈合。

78. 王恒刚, 细菌感染微环境调控型纳米抗菌材料的制备及应用研究. 2024.

细菌感染性疾病在全球范围内严重威胁公共健康,复杂的感染微环境,如缺氧、酸性和氧化还原水平失衡等,不仅会加剧组织炎症反应,还会降低抗生素等抗菌药物的有效活性。为此,设计具有细菌感染微环境调控能力的新型抗菌材料,有望在克服传统治疗局限提高抗菌效果的同时,促进感染组织的修复。纳米抗菌材料因其可控的理化性能而在细菌感染治疗中表现出良好应用前景,尤其是具备微环境调控能力的材料,能够自适应调节感染微环境以增强抗菌性能并降低治疗副作用。然而,针对这类材料的研究尚处于起步阶段,现有工作通常需要对纳米抗菌体系进行精密设计,整合多种功能单元以实现环境响应和基于不同机制的抗菌。设计的复杂性增加了临床转化的难度,限制其广泛应用的可行性。针对以上问题,本学位论文主要围绕细菌感染性微环境氧化还原水平失衡的特征,采用极简的策略设计开发了一系列具有微环境调控能力的纳米抗菌体系,旨在抵抗感染病灶部位复杂微环境的干扰,提高抗菌治疗的效率,降低诱发细菌耐药的风险,为细菌感染类疾病的治疗提供新思路。本论文包含的主要研究内容总结如下:（1）采用简便的超声辅助液相剥离法,开发了一种具有细菌感染微环境氧化水平调控能力的硒化镓纳米片（Ga2Se3NSs）,首次深入探讨了该类材料在生物医学领域的应用价值。基于镓和硒两种功能元素对细菌代谢的干扰以及Ga2Se3NSs的尺寸效应,Ga2Se3NSs展现出了针对耐药菌株在内的广谱杀菌能力。此外,与块体Ga2Se3原料相比,Ga2Se3NSs的抗菌效果大幅提高了近800倍,且在应对细菌耐药性方面展现出明显优势。在细胞水平上,进一步证实了泊洛沙姆F127（F127）修饰的Ga2Se3NSs通过清除活性氧（ROS）降低细胞氧化应激,从而保护细胞免受损伤,维持正常的细胞功能。该工作对开发非抗生素依赖的微环境调控型抗菌体系具有积极的参考意义。（2）为进一步提升新型抗菌体系多种功能间的协同作用,构建了具有微环境氧化水平调控能力的抗菌碳纳米点（AA-CDs）用于糖尿病伤口感染的光热杀菌与光热增强抗氧化治疗。通过对前驱体的筛选锁定柠檬酸与L-抗坏血酸作为碳源,通过溶剂热法制备得到表面含有L-抗坏血酸残基的AA-CDs。利用AA-CDs作为高效的光热剂,实现了光激活的广谱杀菌。同时,AA-CDs表面丰富的L-抗坏血酸残基,使其能够有效清除多种ROS发挥抗氧化功能。此外,基于光热的协同作用,进一步增强其抗氧化能力,提高细胞内ROS的清除效率,增加细胞存活率,实现真正的“1+1>2”的协同效果。为增加应用便捷性,将AA-CDs与F127温敏水凝胶复合,构建了一种温敏水凝胶复合材料,用于糖尿病伤口感染的治疗,实现了体内光热抗菌治疗、增强的抗氧化和抗炎功能,避免了感染性微环境氧化水平升高造成的组织损伤与非特异性抗菌引起的毒副作用,为协同抗菌与抗炎治疗糖尿病创面提供了一种新的思路。（3）上述工作设计了两类材料以调控细菌感染引起的微环境氧化水平,并验证其在保护细胞免受氧化应激和促进糖尿病伤口感染愈合方面的应用价值。紧接着,针对另一类重要的细菌氧化还原代谢产物硫化氢（H2S）设计了一种具有细菌感染性微环境H2S调控能力的可视化诊疗平台,用于荧光指导下的精准光动力治疗。该平台以二氢卟吩e6（Ce6）和Cu2+作为功能单元,通过极简的一步共沉淀法得到铜离子-卟啉组装体（Cu-Ce6NAs）。基于对组装条件的深入探究,Cu-Ce6NAs能够对H2S做出精确响应。其淬灭的荧光和光敏性能可被感染区域中过表达的H2S选择性激活,实现对细菌感染的特异性识别和局部抗菌治疗,降低治疗副作用。此外,由于Cu-Ce6NAs中Cu2+对H2S有效的消耗,增强了光动力抗菌效果。该体系的抗菌机制涉及:Ce6可控释放发挥光动力抗菌活性、与H2S反应生成的铜多硫化物具有的固有杀菌效应,以及诱导细菌内部硫化物代谢紊乱诱导细菌死亡。在小动物层面,Cu-Ce6NAs基于H2S响应的成像引导,实现了精准且高效的光动力治疗,减少了对正常细胞的非特异性损伤,并降低了诱发细菌耐药的风险。此研究为使用极简的功能单元构建具有微环境调控能力的光动力抗菌平台开辟了新途径。

79. 王恒刚, 细菌感染微环境调控型纳米抗菌材料的制备及应用研究. 2024.

80. 王椿, 改性明胶水凝胶的制备及其在糖尿病伤口修复应用研究. 2024.

糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其特征是血糖水平过高,导致胰岛素分泌不足或作用受损,这会导致诸多并发症。这不仅使糖尿病患者生活质量下降,还增加了其他疾病患病风险,导致截肢或死亡。同时,也增加了糖尿病患者的经济负担,如诊疗、长期的治疗等费用。目前,临床治疗糖尿病包括血糖控制、外科清创、高压氧疗法和伤口敷料等。但仍没有持续有效和广泛适用的治疗方法来治疗慢性不愈合的糖尿病创面,基于临床上亟待解决的这一问题,本研究希望利用可注射水凝胶,发挥载药及可操作性强等特点,进行糖尿病患者的阶段治疗。本研究采用传统材料明胶进行改性,通过不同的改性方式,设计了具有抗菌能力、温度敏感的形状自适应行为的水凝胶。首先采用谷氨酰胺转胺酶以酶促交联的方式来改性明胶水凝胶,以探究其凝胶糖尿病创面修复潜力;结果表明通过酶促反应的明胶水凝胶会比PDA-EGCG改性的明胶水凝胶力学应变性能增强,其中酶交联明胶的水凝胶随着酶含量增加力学性能先增加后减少,拉伸应变最大为381%(150组分),拉伸应力为143 k Pa(175组分);酶促反应的化学交联使得酶交联的明胶水凝胶损失了凝胶本身的可注射性和自愈和特性。其次通过聚多巴胺(PDA)改性的没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)的的纳米颗粒对明胶水凝胶进行物理改性。并讨论两种不同类型交联方式对明胶水凝胶理化性能的影响,结果表明通过酶促反应的明胶水凝胶会比PDA-EGCG改性的明胶水凝胶力学应变性能增强,经过聚多巴胺PDA-EGCG改性的明胶水凝胶其力学拉伸应变为212%(Gel/PE20),拉伸应力7.6 MPa(Gel/PE50)。酶促反应的化学交联使得酶交联的明胶水凝胶损失了凝胶本身的可注射性和自愈和特性。而通过聚多巴胺改性明胶的方式使凝胶在损失一定的拉伸应变的同时应力得到了提升。两种水凝胶表面微观形貌观察可得出,酶改性的明胶水凝胶表面基本平整,不利于细胞的增殖与粘附,而PDA-EGCG改性明胶水凝胶由于纳米粒子分散均匀,增加了细胞粘附特性。此外,PDA-EGCG明胶水凝胶敷料中含有天然抗菌性,可以有效地抑制伤口的炎症反应,抗菌实验表明PDA-EGCG水凝胶对金黄色葡萄球菌的抗菌率为95%以上,能够减少伤口感染的风险,促进伤口的愈合。通过血液相容性检测及细胞共培养,表明PDA-EGCG复合水凝胶具有较好的生物相容性,并使用体外动物模型来验证水凝胶对糖尿病伤口的修复能力,以期获得较好的糖尿病伤口敷料。

81. 孙宏睿, 加减驻景方联合康柏西普治疗mCNV的疗效评价及机制研究. 2024.

第一部分研究目的在“瞳神络病”证治体系指导下探讨mCNV(myopia choroid neovascularization,mCNV)的辨治。研究方法采用文献学、逻辑分析方法,系统梳理目络和“瞳神络病”证治体系,阐释mCNV的发病机制,并归纳其理法证治。研究结果目络是组成目的重要结构之一,可分为大络、中络和细络,具有连接脏腑,运行气血,以及辅助诊断脏腑病变的作用。亢泽峰教授提出“瞳神络病”证治体系,该体系是在中医络病理论的指导下,结合目络的生理特性和病理特点,研究瞳神络病的理论基础、病因病机、临床特点和治则治法的应用型眼科理论。根据亢教授的学术思想,认为mCNV属“瞳神络病”范畴,病位在目络,脏腑功能失常和目络功能异常是mCNV发病的基础,毒浊目络是直接导致mCNV发病的原因,内毒是痰湿瘀等病理产物由量变到质变的结果,mCNV为精亏络滞,毒浊目络,目窍失用所致,益精解毒,通络明目是治疗mCNV的根本大法。研究结论 mCNV的核心病机是精亏络滞,毒浊目络,其反复发作的关键因素是内毒,治法为益精解毒,通络明目,代表性方剂为加减驻景方。第二部分研究目的通过开展临床随机对照研究,评价加减驻景方联合康柏西普1+PRN治疗方案治疗mCNV的有效性和安全性。研究方法采用多中心、双盲、随机、平行对照研究方法,纳入符合纳排标准的mCNV患者,随机分为试验组和对照组,试验组予玻璃体腔注射康柏西普+加减驻景方颗粒剂,对照组予玻璃体腔注射康柏西普+安慰剂颗粒,共治疗3个月。在干预前、干预1个月、2个月、3个月观察两组最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BVCA)、黄斑中心凹视网膜厚度(centralmacularretinalthickness,CMT)和中医症状评分,在干预前和干预3个月观察两组等效球镜、眼轴、病复发率和安全性指标。统计分析运用SAS 9.4软件包实现。研究结果本研究共纳入受试者72例,脱落3例,本次分析共包括试验组33例(33只眼),对照组36例(36只眼)。干预前两组所有受试者年龄、性别、民族、病史、最佳矫正视力、黄斑中心凹视网膜厚度、等效球镜、眼轴、中医症状评分和安全性指标组间比较均无统计学意义(P>0.05)。 1.BVCA:①BVCA改善情况:干预后3个月试验组BVCA平均提高15.66±13.19字母数,对照组平均提高8.30±8.48字母数,两组在干预后各时间点差值相比均具有统计学意义(P<0.05)。②BVCA:干预1个月、2个月后,两组BVCA相比不具有统计学意义(P>0.05),干预3个月后,两组相比具有统计学意义(P<0.05);组内比较:两组BVCA在干预前后各时间点组内比较均具有统计学意义(P<0.05)。 2.CMT:两组在干预后各时间点CMT组内比较差异均具有统计学意义(P<0.05),但在干预后各时间点CMT及其差值组间比较均无统计学意义(P>0.05),干预后两组CMT均呈下降趋势,试验组的下降幅度较对照组明显。 3.眼底出血吸收情况:干预3个月试验组眼底出血吸收临床有效率为96.97%,对照组眼底出血吸收临床有效率为80.56%,两组差异有统计学意义(P<0.05)。 4.等效球镜:干预前后两组组间和组内比较均无统计学意义(P>0.05)。 5.眼轴:干预前后两组组间和组内比较均无统计学意义(P>0.05)。 6.中医症状评分:两组中医症状评分总分在干预前后各时间点组间比较均无统计学意义(P>0.05),但两组差值具有统计学意义(P<0.05),且试验组中医症状评分总分呈下降趋势。试验组在改善耳鸣和脾气急躁方面与对照组相比有统计学意义(P<0.05),且对视物模糊、耳鸣、脾气急躁、头晕、腰膝酸软和失眠多梦方面均有改善作用(P<0.05),对手足心热和口干咽燥的改善作用虽没有统计学意义(P>0.05),但较对照组评分下降的趋势明显。 7.病变复发率:试验组出现1例复发,复发率为3.03%;对照组出现3例复发,复发率为8.33%,两组相比差异无统计学意义(P>0.05)。 8.注射次数:试验组平均注射次数为1.03±0.174,对照组平均注射次数为1.17±0.561,两组无统计学差异(P>0.05)。 9.本研究期间,试验组和对照组均未见眼内感染、眼内炎、视网膜脱离等不良事件发生,干预前后安全性数据包括血常规、尿常规和肝肾功能均未见明显异常。研究结论加减驻景方联合康柏西普1+PRN治疗方案能够有效提高肝肾两虚型mCNV患者的BVCA,降低CMT,促进眼底出血吸收,改善中医证候表现,安全性较好。第三部分研究目的观察、提取并鉴定加减驻景方含药血清作用下缺氧人视网膜色素上皮细胞株-19(adultretinalpigmentepithelialcellline-19,ARPE-19)释放的外泌体,进一步观察该外泌体对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothrlial cells,HUVECs)迁移、侵袭和成管能力的影响,并通过分析外泌体中蛋白质的差异表达情况和网络药理学研究结果探究加减驻景方治疗mCNV的作用机制。研究方法 1.制备大鼠加减驻景方含药血清和空白血清,将ARPE-19细胞分为正常组(Blank组)、模型组(Model组)、空白血清组(NC组)、加减驻景方含药血清组(JJZJF组),除空白组外均采用CoCl2诱导ARPE-19细胞建立缺氧模型,并按照分组干预,超速离心提取各组细胞上清中的外泌体,应用透射电子显微镜、纳米颗粒跟踪分析和Western Blot对所提取的外泌体进行鉴定。 2.将ARPE-19细胞来源的外泌体分为Blank-Exo组、Model-Exo组、NC-Exo组、JJZJF-Exo组,分别作用于HUCEVs,采用PKH26示踪实验观察HUCEVs摄取ARPE-19细胞来源外泌体情况;采用CCK-8法筛选外泌体干预的最佳浓度和时间;采用细胞划痕实验、Transwell小室实验和Matrigel基质胶实验观察加减驻景方介导缺氧ARPE-19细胞释放的外泌体对HUVECs细胞的迁移、侵袭、管腔形成的影响。 3.采用非标记蛋白组学技术对ARPE-19细胞来源的外泌体进行质谱分析,筛选差异表达蛋白,并对其进行功能和通路富集分析。 4.使用中医药系统药理学平台、ETCM数据库和化学专业数据库收集加减驻景方活性成分,导入SwissTargetPrediction平台预测加减驻景方的作用靶点,借助GeneCards、OMI和DisGeNET数据库检索mCNV疾病靶点,将加减驻景方作用靶点和mCNV疾病靶点取交集,获得加减驻景方治疗mCNV的潜在作用靶点,通过Cytoscape 3.9.1软件构建加减驻景方治疗mCNV的作用网络,并对潜在作用靶点进行功能和通路富集分析。研究结果 1.透射电子显微镜:可观察到茶托状或球状的外泌体。纳米颗粒跟踪分析技术:实验各组外泌体的大小集中在110-150 nm左右,与正常组相比,模型组ARPE-19细胞释放的外泌体颗粒数明显增加,与模型组相比,空白血清组和加减驻景方含药血清组ARPE-19细胞释放的外泌体颗粒数减少。Western Blot:检测出外泌体标志蛋白CD9、CD63及TSG101呈高表达。 2.PKH26示踪实验:观察到各组ARPE-19细胞来源的外泌体均可被HUVECs细胞摄取。CCK-8法:与0 μg/mL组相比,5 μg/mL组、25 μg/mL组、50μg/mL组的ARPE-19细胞外泌体对HUVECs细胞活性的影响没有统计学差异,100 μg/mL组的ARPE-19细胞外泌体使HUVECs细胞活性明显下降,差异有统计学差异(P<0.01);随着ARPE-19细胞外泌体干预时间的延长,HUAECs活性呈现上升趋势,与6 h组相比,24 h组、48 h组、72 h组HUAECs活性均明显上升,差异有统计学意义(P<0.05),与48 h组相比,72 h组HUAECs活性未见明显变化。细胞划痕实验:与Blank-Exo组相比,Model-Exo组HUAECs迁移能力显著增加(P<0.01);与Model-Exo组相比,NC-Exo组HUAECs迁移能力未见显著变化(P>0.05),JJZJF-Exo组HUAECs迁移能力显著降低(P<0.01)。Transwell小室实验:与Blank-Exo组相比,Model-Exo组HUAECs侵袭数量显著增加(P<0.01);与Model-Exo组相比,NC-Exo组HUAECs侵袭数量未见显著变化(P>0.05),JJZJF-Exo组HUAECs侵袭数量显著降低(P<0.01)。Matrigel基质胶实验:与Blank-Exo组相比,Model-Exo组HUAECs分支点数量、血管长度显著增加(P<0.01);与Model-Exo组相比,NC-Exo组HUAECs分支点数量、血管长度均未见显著变化(P>0.05),JJZJF-Exo组HUAECs分支点数量、血管长度均显著降低(P<0.01)。 3.在外泌体蛋白质组学分析中,通过比较模型组和加减驻景方含药血清组,鉴定出216个差异表达蛋白,包括76个蛋白表达上调和140个蛋白表达下调。功能和通路富集分析显示,这些差异表达的外泌体蛋白参与了细胞骨架构建、免疫反应以及细胞的黏附、分化、增殖、迁移等多个生物过程,以及补体和凝血级联信号通路、金黄色葡萄球菌感染、粘着斑相关信号通路、肌动蛋白动力学调控、癌症中糖蛋白相关信号通路、血小板活化、雌激素信号通路、白细胞跨内皮迁移通路、碳代谢、Rap1信号通路和PI3K-Akt信号通路等途径。 4.加减驻景方含有共125个活性成分,可通过132个潜在靶点治疗mCNV,涉及肽基酪氨酸磷酸化、激酶活性的正调控、MAP激酶活性的正调控、PI3K和Akt信号传导的正调控、跨膜受体蛋白酪氨酸激酶信号通路、MAPK级联的正调控、蛋白质自磷酸化、正调控血管生成、蛋白质磷酸化的正调控、细胞迁移的正调控、凋亡过程的正调控等生物过程,以及肿瘤相关信号通路、EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性相关信号通路、PI3K-Akt信号通路、内分泌抵抗相关信号通路、粘着斑相关信号通路、HIF-1信号通路、AGE-RAGE信号通路、MAPK信号通路、ErbB信号通路、Rapl信号通路、松弛素信号通路和Ras信号通路等途径。研究结论 1.CoCl2诱导ARPE-19细胞缺氧可增加ARPE-19细胞释放外泌体的数目,该外泌体可促进HUVECs迁移、侵袭和管腔形成,促使CNV形成。 2.加减驻景方含药血清可降低CoCl2诱导的ARPE-19细胞释放外泌体的数目,该外泌体可抑制HUVECs细胞迁移、侵袭和管腔形成,抑制CNV形成。 3.PI3K-Akt信号通路、粘着斑相关信号通路和Rapl信号通路在加减驻景方治疗mCNV的过程中发挥重要作用。 4.加减驻景方可能通过Rap1-AKT途径治疗mCNV。

82. 苏睿, 富血小板血浆活性研究及其复合生物材料在难愈合性创面中的应用. 2024.

目的富血小板血浆(Platelet-rich plasma,PRP)是一种从自体血液中提取的浓缩血小板制品,由于其富含生长因子和促进细胞增殖与修复的蛋白质,近年来作为创伤愈合的潜在治疗手段被广泛研究。然而,新鲜采集的PRP在立即使用时面临体积、浓度和一致性的挑战。冷冻保存作为一种可行的解决方案,能够保持PRP的生物活性成分并延长其有效期。本研究旨在探讨冷冻保存的富血小板血浆(Cryopreserved platelet-rich plasma,cPRP)在创面愈合中的实用性和效能,重点审视其对细胞机制和临床意义的影响。方法本研究比较了新鲜PRP和cPRP在巨噬细胞、成纤维细胞和内皮细胞培养中的效果,并评估了cPRP对促进创面愈合相关的活性成分释放和细胞行为的影响。并对cPRP的不同终浓度(1%,5%,10%)进行了研究,以检测其对细胞极化、迁移和增殖的影响。结果结果显示,cPRP在IL-1β水平上的改变微小,PDGF-BB略有减少,但在促进巨噬细胞M2型极化和成纤维细胞迁移方面表现出较好的效果。而在促进内皮细胞的血管生成和增殖方面,两者表现出的差异不显著。值得注意的是,5%终浓度的PRP在所有cPRP浓度中显示出最显著的刺激效果,尤其在细胞增殖、血管生成和迁移方面有明显影响。结论cPRP能够在较长时间内保持血小板的活性成分和功能,其中5%的cPRP提供了最佳结果,为PRP的冷藏保存提供了一种实用方法,以延长解冻后的有效期并放大治疗效果。目的本研究旨在探索一种新型伤口治疗方法,以应对皮肤损伤和难愈合性创口的治疗挑战。特别关注的是改善富血小板血浆(Platelet-rich plasma,PRP)在临床应用中的局限性,包括其结构稳定性不足、不理想的力学性能,以及生长因子的快速释放问题。方法通过引入PRP和纳米粘土材料锂皂石LNP,本研究采用一步创新方法制备了一种新型双网络结构复合水凝胶。通过流变性能表征对不同比例的PRP-LNP复合水凝胶进行筛选,并对其注射性能、生长因子释放行为,安全性能及促愈合能力进行了综合评估。结果PRP-LNP复合水凝胶在机械力学性能上表现出显著优势,有效克服了传统PRP凝胶的局部流失和时效性低问题。它展现了良好的注射性能,能精准贴合和填充特定病灶。在生长因子释放方面,PRP-LNP复合水凝胶能够持续而缓慢释放生长因子,有效促进创面修复。安全性评估显示其对相关细胞和大鼠模型具有良好的生物相容性。糖尿病大鼠模型的应用结果显示PRPLNP复合水凝胶显著改善了糖尿病大鼠感染的伤口愈合。结论PRP-LNP复合水凝胶作为一种新型治疗材料,凭借其优异的力学性能、注射性能和生长因子控释特性,在难愈合性创面修复中显示出显著的应用潜力。其“一步法”制备工艺简便、成本低、安全性高,为慢性难愈合性创面治疗提供了新的可能性,并预示着在未来临床实践中的广泛应用。

83. 宋文慧, 氧化钼纳米材料的抗肿瘤及抗菌性能研究. 2024.

随着社会的高速度发展,一些疾病类问题屡见不鲜,例如癌症,细菌感染等问题。癌症作为危害人类健康的杀手之一,具有极高的致死率,平均每年有八百万人死于癌症及其相关的并发症。此外,创面感染同样是严重的医学问题,糖尿病患者的伤口处具有高糖,高耐药性细菌,高炎症等特征,不利于治疗,甚至有截肢的风险。因此,近年来科研人员努力寻找高效、便捷的治疗手段对抗上述问题。传统的治疗手段如手术、化疗、放疗等,治疗效果且具有极一般且具有较大的副作用。新兴的治疗方法如声动力治疗（SDT）、化学动力学治疗（CDT）、光热治疗（PTT）、光动力治疗（PDT）、免疫治疗、基因治疗等治疗效果明显且毒副作用小。其中声动力治疗的基本原理是声敏剂在超声激发条件下产生电子与肿瘤区域或伤口区域溶解氧结合形成高毒性的活性物种（ROS）,破坏其内部的氧化还原平衡进而诱发肿瘤细胞或细菌凋亡的治疗方式。光热治疗的基本原理是利用光热材料在特定波长下的吸收并将光能转化为热能,提升局部温度进而抑制肿瘤细胞或细菌生长。目前报道过的声敏剂及光热剂都存在稳定性差,生物毒性高等缺点,限制了其进一步的应用。过渡金属氧化钼具有优异的光学及催化性能,为其在生物领域的应用奠定了基础。其较强的光热转换性能,优良的酶活性,较低的毒性及良好的生物安全性为其在生物医学领域提供了极大的应用价值。基于此,本文以氧化钼为基底,通过不同的合成方法及处理方式形成了不同形貌的Mo O2/Fe纳米球及Mo O2-x纳米粒子,分别将其应用于抗肿瘤治疗及伤口愈合治疗,主要研究内容如下:（1）本章构建了Mo O2/Fe纳米球,较高的Catalase（CAT）酶活性促进SDT治疗,结合谷胱甘肽消耗及饥饿治疗,实现多功能纳米酶治疗。通过水热法一步合成了Mo O2/Fe,其较小的尺寸有利于在肿瘤区富集,掺铁后的钼离子具有较高的CAT酶活性（318467.11U/g）,高于天然过氧化氢酶（220834.86U/g）,可将肿瘤部位的H2O2分解为O2,缓解肿瘤区缺氧促进SDT,并且消耗的葡萄糖可有效促进电子-空穴的分离,促进SDT。小鼠体内肿瘤实验结果表明,Mo O2/Fe多功能治疗平台实现了对乳腺癌细胞的多酶活性及增强的SDT协同治疗,有效抑制了肿瘤细胞的增殖。（2）本章通过共沉淀法合成前驱体（NH4）6Mo7O24,与Na Cl混合后,在N2条件下高温煅烧,通过模板法分解成小颗粒的Mo O2,并进一步用Na BH4处理,形成富含氧空位的Mo O2-x纳米粒子。Mo O2-x纳米粒子具有良好的光热转化性能,使用1064 nm（0.8W cm2）激光照射,10 min内温度可迅速升高至47℃,其光热转化效率为42.86%,可用于PTT抑制细菌增长。此外,丰富的氧空位可吸引伤口处的ROS,低价的钼离子可与ROS反应生成无毒性的H2O和O2,起到消除炎症,促进伤口愈合的作用。构建的糖尿病细菌感染伤口模型进一步证实了Mo O2-x具有抗菌,消炎,促进伤口愈合的性能。

84. 宋文慧, 氧化钼纳米材料的抗肿瘤及抗菌性能研究. 2024.

85. 乔屹, 基质金属蛋白酶敏感的去铁胺/硫化铜水凝胶经光热促透皮作用治疗糖尿病压疮的研究. 2024.

目的:糖尿病溃疡是糖尿病患者常见的严重慢性并发症之一。糖尿病压疮（Diabetic pressure ulcers,DPU）是糖尿病溃疡的早期阶段,早期干预和治疗有利于改善预后和预防严重并发症。由于长期处于高糖环境中,中性粒细胞功能受损,DPU更易发生细菌感染。此外,晚期糖基化终产物（Advanced glycation end-products,AGEs）的产生会损害内皮细胞功能,导致新生血管减少,不利于营养物质的运输和代谢产物的排出,因此细菌感染和血管功能障碍被认为是糖尿病伤口愈合的主要障碍。现有的治疗手段主要包括使用外源性生长因子和抗生素,但是由于生长因子半衰期短、难以透皮吸收,抗生素会产生耐药性等问题,严重限制了其在伤口愈合中的应用。因此,亟需开发一种更有效的方法来克服这些弊端,同时实现“促进血管生成、有效抑制耐药细菌”的双重需求。本文制备了一种包载了硫化铜（Copper sulfide,Cu S）纳米粒及去铁胺（Deferoxamine,DFO）的基质金属蛋白酶（Matrix metalloproteinase,MMPs）敏感水凝胶（简称DFO&Cu S/MHG）。通过Cu S纳米粒子的光热效应,该水凝胶能够实现抗菌及促进药物透皮吸收的功能。同时,DFO的引入促进了伤口部位的血管新生。本研究探讨了DFO&Cu S/MHG治疗糖尿病压疮的可行性,为糖尿病压疮的治疗提供一种新的策略。方法:1.首先制备了基质金属蛋白酶敏感的透明质酸水凝胶（Matrix metalloproteinase-sensitive hyaluronic acid hydrogel,简称MHG）,对其理化性能进行了表征。使用细胞骨架染色法评价MHG对细胞的粘附性能。使用激光共聚焦3D层扫技术评价细胞降解水凝胶的能力。2.制备了包载Cu S纳米粒及DFO的基质金属蛋白酶敏感水凝胶（简称DFO&Cu S/MHG）。使用808 nm近红外光（Near-infrared,NIR）照射DFO&Cu S/MHG,通过改变NIR功率密度及Cu S纳米粒浓度,寻找最佳的温度。通过H&E染色观察皮肤角质层、荧光渗透实验、体外透皮实验综合评价了DFO&Cu S/MHG的光热促透皮性能。通过平板菌落计数法、活死细菌染色及SEM观察细菌形态等方法综合评价DFO&Cu S/MHG的光热抗菌能力。3.以人脐静脉内皮细胞（Human umbilical vein endothelial cell,HUVECs）及小鼠胚胎成纤维细胞（NIH-3T3s）为研究对象。通过CCK-8实验检测DFO&Cu S/MHG的体外细胞毒性。通过细胞划痕实验检测DFO&Cu S/MHG对细胞迁移的影响。通过小管形成实验检测DFO&Cu S/MHG对内皮细胞成管能力的影响。通过鸡胚绒毛尿囊膜（Chicken embryo chorioallantoic membrane,CAM）实验检测了DFO&Cu S/MHG对血管生成能力的影响。通过免疫荧光、蛋白印迹及实时荧光定量聚合酶链式反应（q RT-PCR）等实验检测了DFO&Cu S/MHG对缺氧诱导因子-1α（Hypoxia-inducible factors-1α,HIF-1α）及血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor,VEGF）表达情况的影响。4.建立了糖尿病小鼠感染性压疮模型,使用DFO&Cu S/MHG治疗伤口,并观察小鼠伤口的愈合情况。分别使用苏木精-伊红（Hematoxylin-eosin,H&E）染色评估伤口的形态结构变化,Masson染色评价创面部位胶原沉积情况,免疫组织化学染色评价伤口部位血管生成情况。结果:1.成功制备了MHG。SEM图像显示,MHG具有不规则、多孔的网络结构。通过流变学测试表明,在10-1到10～1 Hz的频率范围内,水凝胶的弹性模量（G′）始终高于粘性模量（G′′）,说明MHG具有良好的结构稳定性。水凝胶可在几分钟内迅速达到溶胀平衡状态,溶胀率约为966%,表明水凝胶具有良好的溶胀性。载有DFO的MHG在含1U/m L胶原酶的释放介质中的累计释放率显著快于对照组,表明MHG对MMPs具有良好的敏感性。2.DFO&Cu S/MHG具有良好的光热转换效率以及光热稳定性,并且光热治疗可以打破皮肤角质层,促进药物的透皮吸收。此外,DFO&Cu S/MHG具有优异的光热抗菌效果,对大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）的杀菌率均大于99.9%。3.CCK-8及活死细胞染色实验结果显示,在与DFO&Cu S/MHG共培养24 h后,各组细胞存活率均大于80%,说明其具有良好的生物相容性。细胞划痕实验表明,DFO&Cu S/MHG可显著促进细胞的迁移。小管形成实验显示,DFO&Cu S/MHG组的HUVECs细胞逐渐伸展并形成平行的细胞系和分支结节,可见管腔形成。CAM实验结果显示,DFO&Cu S/MHG组的生成的血管密度最高,毛细血管数量显著增加。q RT-PCR结果显示,DFO&Cu S/MHG组的VEGF基因表达显著增加。免疫荧光和蛋白印迹实验显示,HUVECs中HIF-1α和VEGF的表达均有所增高。4.在糖尿病小鼠感染性压疮模型中,DFO&Cu S/MHG+NIR组的小鼠伤口愈合速度比其他三组更快。在对伤口部位进行组织学检查中,DFO&Cu S/MHG+NIR组小鼠创面微观结构更完整,炎症细胞明显减少。伤口处血管生成相关蛋白（HIF-1α、VEGF和CD31）的表达显著增加,胶原纤维排列更加致密、有序。结论:本研究开发了一种基质金属蛋白酶敏感的水凝胶,作为糖尿病患者的伤口敷料,它能有效包裹DFO和Cu S纳米粒,协同促进血管生成并提供抗菌特性。正如预期的那样,这种水凝胶能促进细胞粘附,并被细胞分泌的MMPs降解,从而促进DFO的释放。DFO&Cu S/MHG结合NIR可破坏皮肤角质层,进而促进DFO的透皮吸收。通过平板菌落计数、活死细菌染色及扫描电子显微镜观察细菌结构等实验结果显示,DFO&Cu S/MHG具有良好的光热抗菌效果。细胞划痕、小管形成和CAM实验成功证明,DFO&Cu S/MHG可促进体内外血管生成。此外,免疫荧光、蛋白印迹和q RT-PCR实验结果显示,DFO&Cu S/MHG通过激活HIF-1α/VEGF通路,实现促血管生成效应。动物实验结果表明,DFO&Cu S/MHG与NIR联合治疗的方案能显著减少伤口部位的炎症反应,促进胶原生成、成熟以及血管再生,最终加速糖尿病小鼠感染性压疮的愈合。总之,DFO&Cu S/MHG通过抑制细菌感染、促进DFO透皮吸收和促进血管生成这三个环节改善了糖尿病压疮的愈合情况。DFO&Cu S/MHG的应用有望解决抗生素对耐药细菌的疗效有限、生长因子作用时间短以及药物难以透皮吸收等问题。因此,DFO&Cu S/MHG可为有效治疗糖尿病压疮提供一个新的策略。

86. 马燕娥, 过氧化钙微针经氧气递送和细菌抑制双重作用促进糖尿病溃疡创面愈合的研究. 2024.

目的组织缺氧、细菌感染和细菌生物膜形成是阻碍糖尿病溃疡创面愈合的关键因素。目前,皮肤和细菌生物膜屏障阻碍了氧气在创面部位的深部递送,继而影响了局部供氧的治疗效果;而耐药细菌和细菌生物膜的形成导致抗生素的治疗效果不佳,使得创面难以愈合。因此迫切需要开发一种新的治疗策略,能够同时实现氧气的深层递送和高效的细菌抑制。过氧化钙（Calcium peroxide,CaO2）与水反应可以生成氧气（O2）和过氧化氢（H2O2）,有望实现提供氧气与抑制细菌的双重作用。微针贴片（Microneedles patch,MN）是一种新型的透皮给药方式,以密集排列的针状突起为特征,微米级的针体高度在50～1000μm之间。可凭借微小的针体透过皮肤屏障和破坏细菌生物膜结构,精准地将药物递送至皮下组织。因此我们提出将CaO2与MN相结合的设想,利用MN作为CaO2的载体,一方面,MN能够破坏细菌生物膜,释放包裹在生物膜基质中的细菌,继而提高抗菌效率;另一方面,MN能够穿透皮肤和细菌生物膜屏障,将CaO2递送至皮下组织,继而实现氧气的深部递送。本研究设计了一种新型的包载CaO2纳米粒的微针贴片（Microneedles patch loading CaO2 nano-particles,CaO2 NPs@MN）,研究其在治疗糖尿病溃疡创面上的应用潜能,为糖尿病溃疡的治疗提供新的策略。方法1.制备CaO2纳米粒及CaO2 NPs@MN,使用扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）、能谱仪（Energy-dispersive spectroscopy element mapping,EDS）对CaO2 NPs@MN进行结构表征。接着评估CaO2 NPs@MN的产氧能力、吸湿溶解能力和皮肤刺入性能。2.用不同CaO2纳米粒含量的微针贴片分别处理大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa,P.aeru-ginosa）,通过平板菌落计数法、细菌形态观察,评价CaO2 NPs@MN的体外抗菌能力。随后,使用平板菌落计数法、结晶紫染色法、活/死细菌荧光染色法评价CaO2 NPs@MN对MRSA、P.aeruginosa形成的细菌生物膜的清除作用。3.以人脐静脉内皮细胞（Human umbilical vein endothelial cells,HUVECs）为研究对象,通过MTT实验评价CaO2 NPs@MN的细胞毒性。在缺氧条件下培养HUVECs,用CaO2NPs@MN对细胞进行处理,通过细胞增殖实验评价CaO2 NPs@MN对缺氧细胞增殖的影响;通过[Ru（DPP）3]Cl2荧光探针染色法评价CaO2 NPs@MN对缺氧细胞内氧含量的影响;通过蛋白印迹实验（Western Blot）检测CaO2 NPs@MN对缺氧细胞中缺氧诱导因子-1α（Hypoxia-inducible factors-1α,HIF-1α）及血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth fac-tor,VEGF）表达的影响;通过划痕实验评价CaO2 NPs@MN对缺氧细胞迁移能力的影响;最后通过小管形成实验评价CaO2 NPs@MN对体外血管生成能力的影响。4.以糖尿病小鼠感染性创面为模型,通过创面大体评估和皮肤组织学检测,研究CaO2NPs@MN促进糖尿病溃疡创面愈合的作用。结果1.CaO2 NPs@MN的SEM和EDS结果显示,CaO2 NPs@MN具有完整的针尖结构,并且CaO2纳米粒在微米级的针体内分布均匀。CaO2 NPs@MN具有良好的产氧能力、吸湿溶解能力及皮肤刺入性能。2.体外抗菌实验结果表明,CaO2纳米粒含量越高的微针贴片对实验中四种细菌的抑制作用越强。通过SEM对不同处理的MRSA、P.aeruginosa细胞形态进行观察,CaO2 NPs@MN能够破坏细菌细胞膜,对细菌具有杀伤作用。抗细菌生物膜实验结果显示,CaO2 NPs@MN能够有效清除MRSA、P.aeruginosa形成的细菌生物膜,提高抗菌效率。3.体外细胞实验结果表明,CaO2 NPs@MN能促进缺氧条件下HUVECs的增殖,还能逆转细胞内缺氧、促进细胞迁移以及成管。4.在糖尿病小鼠感染性创面模型中,分析伤口愈合过程。结果显示,CaO2 NPs@MN处理组的小鼠伤口面积比Control组及MN（不含CaO2纳米粒的微针贴片）组更小,愈合程度更高。组织学分析中,CaO2 NPs@MN组小鼠皮肤组织中几乎无细菌残留、炎症细胞数明显较少、胶原沉积明显且呈网状分布,HIF-1α表达下降,VEGF、CD31、Ki67表达增加。结论本研究在乙醇体系中合成了纳米尺寸的CaO2颗粒。将纳米颗粒与PVP在乙醇溶液中混合,加入微针模具中,制备了结构完整的CaO2 NPs@MN。得益于纳米级尺寸的分布,CaO2可以装载至具有微米级针体的微针贴片中;得益于CaO2纳米粒良好的分散性和PVP在乙醇溶液中良好的溶解性,制备过程不涉及水,避免了CaO2纳米粒的水解。体外和体内实验结果显示,CaO2 NPs@MN具有优异的产氧性能、抗菌性能和促进血管生成作用,能够促进糖尿病小鼠感染性全层皮肤缺损创面的愈合。综上所述,本研究提供了一种包载纳米级CaO2的微针贴片的制备技术,为CaO2在糖尿病溃疡创面治疗中的应用提供了新的方案。

87. 马海林, 小分子药物制备Ⅰ型糖尿病治疗胶囊及创面修复微针. 2024.

Ⅰ型糖尿病（T1D）是一种慢性自身免疫性疾病,也是儿童期最常见的内分泌和代谢疾病之一。其发病机制是胰岛β细胞受到活化的免疫B细胞和T细胞的特异性攻击导致胰岛素缺乏,血糖水平升高。胰岛β细胞的移植是替代胰岛异位移植对T1D的治疗方案,而组织工程支架为外源β细胞提供了生长环境和维持其分泌胰岛素的功能。且为了解决胰岛移植的免疫抑制问题,通过封装的方式构造人工胰腺。糖尿病创面因为高糖环境所导致的细胞高糖损伤、氧化应激、慢性炎症及细菌感染等问题,往往难以愈合,现有研究通过构造改善微环境的敷料加速创面修复。本研究通过3D生物打印技术构造了新型胶囊封装结构的胰腺支架,并通过添加猪胰腺脱细胞基质模拟细胞外环境,及利用姜黄素药物解决免疫抑制问题;对于糖尿病创面修复,本研究制备了用于穿刺细菌生物膜并释放槲皮素药物以改善创面氧化应激促进伤口修复的微针,具体研究内容如下:通过使用一种改良后的脱细胞方法处理猪胰腺,经过Tirton X-100、胰酶等处理得到脱细胞基质。对脱细胞前后的组织进行组织化学染色观察,并对成分进行定量分析,其中糖胺聚糖、胶原蛋白、DNA的含量分别为脱细胞前的61.89±3.41%、131.83±1.42%、5.12±1.06%,脱细胞后的胰腺去除大部分DNA的同时细胞外基质的结构和成分得到一定的保留,验证了该脱细胞方法的有效性。通过p H驱动法使用海藻酸钠包埋姜黄素以改善姜黄素在水中的溶解性,制备的海藻酸钠-姜黄素微球的直径为956.93±23.88nm,带负电,并添加进外层的胶囊支架以达到进一步的免疫抑制效果。通过3-氨基苯硼酸改性海藻酸钠与具有邻苯二酚结构的槲皮素进行反应,在改善槲皮素水溶性的同时使得纳米药物具有葡萄糖响应功能,制备的海藻酸钠-槲皮素微纳米粒的直径为178.87±8.92nm,带负电,并添加进微针以达到创口抗氧化效果。利用3D打印技术制备了一种封装胶囊结构,内层的芯片支架加入了猪胰腺脱细胞基质,在理化性质方面,提升了支架的孔隙率和力学性能,孔隙率为83.62±1.09%,拉伸应力为1.85±0.16 MPa。在生物活性方面,添加脱细胞基质促进MIN-6细胞表达增殖转录因子Ki67及分化相关转录因子PDX1、NKX6.1,增强胰岛素分泌功能,在第21天的葡萄糖刺激胰岛素分泌实验中胶囊组胰岛素最大当量可达1.96 m IU/m L,相较于对照组提高44%。此外,添加了姜黄素的外壳胶囊支架能够显著降低炎症反应时巨噬细胞和I型糖尿病中特异性T细胞所分泌的促炎因子水平,使胰岛细胞免受巨噬细胞与T细胞攻击。且姜黄素能够抑制1型糖尿病小鼠的脾淋巴细胞对MIN-6细胞的免疫应答,阻断脾淋巴细胞分泌炎症细胞募集因子IFN-γ。利用模板法制备了创面愈合微针,在理化性质方面,通过Pluronic F127二丙烯酸酯和甲基丙烯酰化透明质酸形成的双重光交联网络提升微针力学性能,并通过添加羧甲基壳聚糖使微针贴片力学性能提升并具有抗菌能力,压缩模量提升至2.47倍,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的24 h抑菌率分别为89.61±0.98%和58.82±3.81%。在生物活性方面,槲皮素纳米药物的添加不仅为微针提供了抗氧化能力,微针体外清除ABTS及DPPH自由基效率达到88.64±1.09%和78.26±0.17%,减少了H2O2对成纤维细胞的损害,使得持续性低浓度H2O2损伤环境下的成纤维细胞正常增殖和迁移,还避免了血管内皮细胞因持续性低浓度H2O2损伤后血管生成能力受阻及氧化应激过度分泌VEGF等生长因子,防止创面中的微血管硬化病变。总的来说,实验所制备的胶囊型胰腺支架有望成为临床治疗Ⅰ型糖尿病的天然材料支架,其出色的免疫抑制功能为临床实验提供扎实的数据支撑。创面愈合微针能够穿刺细菌形成的生物膜并在葡萄糖响应的情况下释放槲皮素,清除糖尿病创面自由基及细菌,达到改善创面微环境并加速愈合的目的。

88. 刘鳗萱, et al., “产氧+抗菌”双功能pH响应智能水凝胶用于糖尿病感染伤口愈合, in 中华口腔医学会口腔生物医学专业委员会第14次口腔生物医学学术年会中华口腔医学会口腔病理学专业委员会第18次口腔病理学术年会. 2024: 中国云南昆明. p. 1.

<正>目的:不愈合的糖尿病感染伤口主要归因于持续的细菌感染以及缺氧引起的血管生成、再上皮化和细胞外基质(ECM)合成的抑制。目前促进糖尿病感染伤口愈合的研究往往缺乏对抗菌及产氧多功能整合的全面探索。在这里,这项工作提出了一种"产氧+抗菌"双功能自愈合水凝胶,在水凝胶贴剂中掺入GaMPN纳米粒子,过氧化氢酶和PVP@CaO2纳米粒子,在有效清除伤口周围细菌的同时,释放的氧气能有效促进血管生成和糖尿病伤口愈合。此外,所提出的水凝胶贴剂具有自愈合的特性,有利于各种不规则伤口表面的匹配和应对水凝胶损伤。本研究探究了所制备的"产氧+抗菌"双功能自愈合水凝胶对糖尿病感染伤口愈合的作用。

89. 刘传, 异源金属纳米酶用于协同抗菌治疗效应的研究. 2024.

近年来,细菌引起的感染和伤口难以愈合导致数以百万的人死亡,防止细菌感染及术后的抗感染修复是困扰人类健康的世纪性难题,常规抗生素治疗在保护公众免受细菌侵害方面取得一定成效,但抗生素的大剂量使用及滥用情况也逐渐升高,进而导致细菌产生耐药性的问题也日趋严重。此外,细菌本身也有防御作用,能够形成具有复杂细菌群落的生物膜,这也被认为是抗生素失活的另一个重要原因。因此,亟需开发高效、环境友好且不会引起抗药性的新型抗菌剂解决耐药性细菌感染对人类健康造成的日益严重威胁。纳米酶是一种具有天然仿酶催化性能的纳米材料,由于其低成本、高稳定性、易储存、催化活性可调、易功能修饰等优点,已广泛应用于生物标志物检测、肿瘤诊断和治疗、生物传感分析等领域。纳米酶由于其能够克服传统抗生素治疗细菌感染所产生的耐药性,已成为战胜细菌感染的新工具,在抗菌抗炎应用方面吸引了越来越多的关注,尤其是基于纳米酶的多模态联合疗法极大提高了抗菌效果。基于此,本研究开发了两种安全高效的抗菌剂用于感染伤口的愈合修复,主要研究内容及结果如下: （1）构建了一种金属有机骨架（MOF）调控的Fe-Au杂合纳米酶,用于抗菌伤口的愈合修复。该杂化纳米酶以四氧化三铁纳米颗粒（Fe3O4 NPs）为核心,利用具有多孔网状金属有机骨架的IRMOF-3进行功能化修饰,并在孔径中原位生长超小金纳米颗粒（Au NPs）,制备成Fe3O4@MOF@Au NPs（FMA NPs）纳米体系。所制备的杂化FMA NPs具有级联协同增强的类过氧化物酶（POD）样催化活性。在低浓度（0.97 m M）过氧化氢（H2O2）存在下,能够产生大量的高毒性羟基自由基（·OH）。细胞水平与体外抗菌研究结果表明,FMA NPs抗菌剂对正常的肝脏细胞（L-02）和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）基本无毒性,能够显著抑制革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）的生物膜生长,表现出良好的抗菌效果。动物体内实验研究结果表明,FMA NPs抗菌剂在体内具有良好的生物安全性,对细菌感染伤口具有显著的促进创面修复能力。（2）创新构建了介孔硅调控的Cu-Au双金属纳米催化剂,其携载NO供体用于协同治疗糖尿病伤口。该纳米体系以具有类POD催化活性的氧化铜纳米颗粒（CuO NPs）为内核,利用大孔径介孔二氧化硅（Si O2）进行功能化修饰,在孔道中原位生长能够模拟葡萄糖氧化酶（Gox）活性的Au NPs,并进一步装载抗炎药物NO供体,制备成Cu O@Si O2@Au NPs@NO NPs（CSAN NPs）治疗体系。体外抗菌实验结果表明,CSAN NPs中原位生长的Au NPs能够有效催化葡萄糖产生过氧化氢（H2O2）;Cu O内核通过类POD酶活性催化H2O2转化为·OH,产生的高毒性·OH达到第一重杀菌效果;进而释放的NO供体通过抑制促炎因子的释放和促进抗炎因子的组装从而起到消除炎症的效果,达到第二重抗菌作用。此外,合成的CSAN NPs具有优异的光热效应,在近红外（NIR）808 nm激光照射下可显著提高其催化效应,产生更多的活性氧（ROS）,表现出显著的协同杀菌效果。糖尿病小鼠模型动物水平研究表明,经CSAN NPs及近红外激发光处理的糖尿病小鼠,其伤口恢复速度明显加快,且血管内皮生长因子（VEGF）及抗炎因子白介素-10（IL-10）水平出现显著上调,而肿瘤坏死因子（TNF-α）表达水平下降。上述结果表明具有类酶催化活性和光热催化效应的CSAN NPs在促进糖尿病感染创面愈合方面具有显著的协同治疗效果。综上,构建了两种基于异源双金属纳米酶的抗菌剂,与低剂量的药物联用及光热作用下均具有显著抗菌性能与促进伤口愈合效果,有望为临床伤口感染治疗提供一种新的途径。

90. 梁泽鹏, MXene纳米片可注射水凝胶的制备及其抗菌性能研究. 2024.

目的目前,使用抗生素仍是细菌感染、慢性伤口的主要临床治疗手段,但抗生素的过度使用会导致细菌耐药性,影响治疗效果。近年来,水凝胶因其良好的生物相容性和抗菌性能,已广泛用于伤口敷料。但水凝胶的抑菌活性往往难以达到令人满意的治疗效果,因此,引入其他杀菌方法产生协同抗菌作用是近来的研究热点。光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)和化学动力学治疗(Chemodynamic Therapy,CDT)作为新兴的治疗手段,已在抗菌领域得到了广泛的关注。MXene材料具有优异的光热转化效率,可在近红外激光照射下局部产生热量,有利于杀菌。Ag纳米酶具有类过氧化物活性,可在细菌环境中产生活性氧,是一种有效的抗菌材料。在本文中,首先通过原位还原法制备得到表面修饰有Ag纳米酶的Ti3C2 MXene材料。接下来,将MXene材料复合包裹于由聚乙烯醇-海藻酸钠构成的水凝胶之中,以得到MXene功能化的可注射凝胶材料;对所得凝胶材料的光热性能、纳米酶活性以及水凝胶的理化性质进行研究。所得凝胶材料可在近红外激光照射下,结合光热效应和生成的活性氧来快速消除细菌,促进皮肤细胞再生,从而促进伤口愈合。方法采用原位HF蚀刻法制备具有二维结构的Ti3C2纳米片,随后在冰水浴条件下将Ag纳米颗粒原位生长到Ti3C2表面。为了增加抗氧化性能及生物相容性,在其表面进一步修饰EGCG,得到E-Ag@Ti3C2。接下来,在加热条件下将PVA、Alg和E-Ag@Ti3C2混匀、凝胶化制备可注射水凝胶E-Ag@Ti3C2@H。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)以及傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对E-Ag@Ti3C2进行表征。采用能谱仪(EDS)检测E-Ag@Ti3C2中O、Ti和Ag元素的分布。在近红外激光照射下,通过热成像仪记录了EAg@Ti3C2的温度变化情况,并对其光热性能和光热稳定性进行评估。通过差热(DSC)、溶胀实验确定水凝胶中Alg加入的最佳含量。再通过观察水凝胶的形貌、红外热成像图以及拉伸、压缩实验验证E-Ag@Ti3C2对水凝胶的理化性质的改善。以金黄色葡萄球菌(ATCC25923)和大肠杆菌(ATCC25922)为研究对象,通过牛津杯法和平板扩散法对E-Ag@Ti3C2的抗菌效果进行评估。使用钙黄素/碘化丙啶染色法对活/死细菌进行染色,检测E-Ag@Ti3C2的抗菌性能。采用2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)荧光探针检测不同处理条件下细菌内产生的ROS。通过结晶紫染色法检测E-Ag@Ti3C2对MRSA生物膜的抑制情况。采用细胞划痕实验评估E-Ag@Ti3C2促进细胞迁移的能力。采用共聚焦荧光显微镜研究E-Ag@Ti3C2对HUVECs和HACATs中相关蛋白表达的影响。在糖尿病大鼠感染伤口模型中,评估E-Ag@Ti3C2@H的体内抗菌效果。结果通过TEM图像可以清楚地观察到Ti3C2纳米片表面散布着粒径约为5～10nm的Ag纳米颗粒。元素映射分析(EDS)结果可以观察到O、Ti、Ag元素均匀分布于E-Ag@Ti3C2中。UV-Vis和FTIR测试结果验证了E-Ag@Ti3C2中各组分的特征吸收峰。光热实验结果显示,E-Ag@Ti3C2表现出良好的光热性能和光热稳定性。对复合水凝胶进行了形貌和热成像分析,实验结果表明E-Ag@Ti3C2对水凝胶结构进行了改善,并赋予了水凝胶光热响应性能。拉伸、压缩实验证明了EAg@Ti3C2的加入增强了复合水凝胶的机械性能。体外抗菌实验显示,在近红外激光照射下,MRSA和E.coli在E-Ag@Ti3C2组的存活率分别为9.8%和8.3%。细菌内活性氧检测结果显示近红外激光照射下的E-Ag@Ti3C2组中观察到大量的绿色荧光,这表明E-Ag@Ti3C2的纳米酶活性诱导产生了大量的活性氧。结晶紫染色实验结果中观察到,E-Ag@Ti3C2联合近红外激光对生物膜有良好的抑制作用。活/死荧光染色实验结果也显示出E-Ag@Ti3C2对细菌的良好抑制。体外细胞划痕实验结果显示在培养24 h后,E-Ag@Ti3C2组的划痕范围最小,细胞迁移率达到了70.2%。细胞免疫荧光图像显示,在不同处理组中,E-Ag@Ti3C2可明显促进HUVECs细胞中的CD31和HACAT细胞中b FGF的表达,这与蛋白印迹实验所展现的蛋白表达趋势一致。体内创面修复实验结果显示,E-Ag@Ti3C2@H光热治疗后,创面愈合率达到了95.6%。结论本文采用原位还原生长法制备得到了EGCG修饰的E-Ag@Ti3C2二维MXene纳米片。将所得到的E-Ag@Ti3C2复合到PVA-Alg水凝胶之中制备得到了具有光热响应、抗菌性能的功能化可注射水凝胶材料。所得E-Ag@Ti3C2@H在NIR激发下可以借助光热效应、产生的活性氧来杀灭细菌;同时利用EGCG的抗氧化性能改善创面处的过度氧化应激环境促进皮肤细胞的增殖,从而促进感染创面的愈合。基于以上研究结果,具有光热响应、抗菌活性的EAg@Ti3C2@H多功能水凝胶为糖尿病感染的伤口愈合提供了新材料、新思路。

91. 李智冶, 载藻蓝蛋白纳米粒和ND-336的胶原蛋白/壳聚糖水凝胶用于糖尿病足溃疡的治疗研究. 2024.

糖尿病足溃疡(Diabetic Foot Ulcer,DFU)是糖尿病患者最常见的并发症之一。足部溃疡的发生往往导致患者面临随后的骨髓炎、截肢甚至死亡的风险。糖尿病创面的高血糖微环境诱发了血管损伤和基质金属蛋白酶-9(Matrix Metallopeptidase 9,MMP-9)的过度表达,导致角质形成细胞迁移能力下降,这是造成糖尿病创面难以愈合的重要原因之一。目前的临床治疗方法主要基于血糖控制、及时包扎、清创和预防和控制感染等,但治疗效果并不理想。水凝胶是一种含水量超过90%的凝胶状材料,它可以创造反映生理状态的愈合环境,促进细胞分裂和迁移,促进伤口迅速愈合。胶原蛋白因其具有刺激细胞迁移、组织基质相互作用和组织再生的能力,常被用作制备水凝胶作为伤口敷料促进伤口愈合。然而,胶原蛋白的强度和断裂韧性较差,较低的机械强度使胶原蛋白在体内快速降解,限制了它在DFU中的应用。为了提高胶原蛋白水凝胶的机械强度,通常使用化学交联剂,然而许多交联剂如戊二醛对细胞毒性较大,不适用于伤口愈合。此外,在胶原蛋白水凝胶中加入壳聚糖也可以通过提高的力学性能和抗菌性能来提高治疗效果。针对以上问题,本研究拟采用绿色低毒性的交联剂京尼平以脱溶剂法制备了藻蓝蛋白纳米粒,并负载了MMP-9的小分子抑制剂ND-336,制得了PCNP@ND-336,再将制得的载药纳米粒封装于以胶原蛋白和壳聚糖为基质的水凝胶中,以京尼平为交联剂,制备了一种新型纳米复合水凝胶。一方面,通过在水凝胶中添加纳米粒子及壳聚糖,增加了其存储模量,从而改善了水凝胶的力学性能。另一方面,该水凝胶通过高水平抑制MMP-9和促进成纤维细胞迁移的协同治疗作用,可有效促进糖尿病伤口愈合。此外,该方法使用了一种安全、无毒的京尼平作交联剂,具有更好的生物相容性,更加环保。本文的具体研究内容如下:一、利用低毒性的交联剂京尼平成功制备了空白和载药藻蓝蛋白纳米粒(PCNP和PCNP@ND-336)和载上述纳米粒的纳米复合水凝胶。首先,对纳米粒子进行了一系列的表征,发现该纳米粒子粒径均一,呈球形且分散性良好。接着,对所制备的纳米复合水凝胶进行了表征。扫描电子显微镜显示水凝胶具有多孔结构,这有利于伤口处的气体交换和物质运输。其次,溶胀和保水实验、流变学性能等表征证明该水凝胶具有良好的溶胀率和较高的机械强度。另外,这种水凝胶还具有可注射性,适合任何形状的伤口。二、考察了纳米复合水凝胶的体外促进伤口愈合效果。通过L929成纤维细胞考察了水凝胶的体外细胞相容性。细胞毒性和细胞增殖实验结果表明所制备的水凝胶具有很低的细胞毒性,且在培养3天后,与水凝胶共培养组的细胞活力超过200%,这说明水凝胶不但无细胞毒性作用,而且能够促进细胞生长。通过细胞划痕实验和Transwell迁移实验考察了水凝胶促进细胞迁移的能力,结果表明制备的水凝胶可以增强L929细胞的迁移,且Gel 2效果最好。三、考察了该纳米复合水凝胶在体内对伤口的修复作用。首先使用链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)将ICR小鼠成功诱导为糖尿病小鼠,随后在小鼠背部创造一个直径为8 mm的全皮层伤口,用不同的水凝胶进行治疗。在第14天,Gel 2的创面面积仅为5%左右,说明Gel 2对促进糖尿病创面愈合有很好的治疗作用。H&E、Masson染色结果表明制备的水凝胶有助于加速再上皮化,且可以通过促进胶原沉积和ECM重塑来促进伤口愈合,各免疫染色的结果也证明了这一结论。综上所述,载藻蓝蛋白纳米粒和ND-336的胶原蛋白/壳聚糖纳米复合水凝胶可以用于糖尿病伤口愈合管理的无毒有效治疗。该系统发挥藻蓝蛋白促进伤口愈合的能力和ND-336对MMP-9的抑制活性,并通过增强水凝胶的机械性能联合促进糖尿病伤口愈合。这项研究将为糖尿病足溃疡的联合治疗提供一种新方法,为纳米复合水凝胶在糖尿病伤口中的应用提供新的研究基础,并为随后纳米复合水凝胶在临床应用中的进一步探索与开发提供新思路。

92. 蓝广芊, 卢必涛, and 代方银, 基于多酚改性构筑丝素基仿生生物医用材料, in 中国蚕学会2024年学术年会. 2024: 中国广西南宁. p. 2.

针对当前蚕丝基生物材料性能单一,难以满足不同场景下的使用需求,本研究基于丝素蛋白分子网络,引入多酚网络结构,结合仿生学改性和结构设计,开发了系列基于多酚构筑丝素基仿生材料。对系列仿生材料的制备条件及结构调控进行了系统探讨,详细研究了各自的理化性能、生物性能,并通过相关动物模型验证了各自的功能。得到如下结论:其次,受沙堡虫所产生的环境响应粘合剂启发,构建了一种炎症响应性可转变粘合剂,为溃疡性结肠炎的靶向治疗提供了新的策略。最后,受植物根茎呈现各向异性多孔结构的启发,开发具有3D仿生结构多酚丝素纳米纤维/壳聚糖复合海绵,基于多酚涂层介导,联合双酶级联反应催化伤口葡萄糖转化为具有高效抗菌能力的HClO,综合解决糖尿病伤口渗出液多和易感染的难题,为糖尿病伤口敷料的研发奠定了基础。具体如下:(1)基于贻贝足丝蛋白在湿性环境中的强湿粘附机理,构建了一种多酚单宁酸改性丝素蛋白(SF/TA)的复合干粉粘合剂(plas@SF/tann-hydro-pwd)。该干粉粘合剂通过吸附伤口渗出物或血液后,原位形成生物凝胶,形成坚固的粘合基质,有效消除水化层对粘附性能的负面影响,增强了湿润组织表面的粘附性。通过调整多酚单宁酸、丝素蛋白和其他有效成分的配比,得到最佳配比;调控粘合剂吸水后交联密度、氢键和/或静电相互作用来控制内应力和界面粘附力,从而提高对湿性机制的粘附强度。此外,研究探讨了该粘合剂在恶劣环境下的粘附性能,包括在极端温度、不同pH值和电解质环境中的表现,验证了其在复杂条件下保持粘附稳定性和耐久性的潜力。通过全层皮肤伤口模型,进一步证明了该粘合剂在加速伤口愈合中的有效性。这一研究为临床应用中干颗粒敷料的自适应伤口治疗提供了新的思路,展现了其在未来广泛应用的前景。(2)基于沙堡虫所产生的环境响应型多酚类-蛋白复合粘合剂,构建了一种炎症响应型多巴胺改性丝素蛋白纳米复合粘合剂(EMNs-gel),主要用于治疗溃疡性结肠炎(UC)等肠道损伤。该粘合剂在正常肠道液体环境中保持粘稠液体状态,可通过肠道蠕动作用推进至肠炎部位,当与炎症区域接触后,可在炎症部位基质金属蛋白酶(MMPs)作用下,从粘稠液体状转变为固体粘合剂,实现对损伤部位的保护,达到止血和促进愈合的效果。这种基于仿生学的粘合剂有望应用于UC的精准治疗,提供持久的保护屏障,防止进一步的出血与感染,并加速粘膜的再生和修复。此外,该材料独特的炎症响应特性和可转变为水凝胶的能力,使其不仅能够实现靶向药物递送,减少肠道溃疡等疾病的治疗难度,还能通过结合多种治疗剂,提供长期的药物释放和有效的肠道疾病监测。(3)植物根茎呈现各向异性多孔结构,其纵向通道有利于水分和养分的定向快速传输,利用此原理,将聚多巴氨包覆的丝素纳米纤维与壳聚糖复合,采用定向冷冻的方法构建了一种具有植物根茎仿生结构的复合海绵(CSSF-P/AuGCs),用于糖尿病伤口微环境的管理和调控。该材料平行排列微管道展现出优异的毛细效应,由于较小的空间阻力较小,可以实现对液体的快速的吸收,有利于管理伤口渗出液,可以起到保持伤口清洁和湿润的作用。同时,本研究中的聚多巴氨作为介导材料,增强纳米纤维对负载了葡萄糖氧化(GOx)和过氧化物酶(CPO)的金纳米笼的吸附,实现将抗菌、抗氧化、抗炎等功能集合到仿生海绵的结构中。GOx和CPO两种酶的联用,其创新在于可快速将伤口渗出物中的葡萄糖驱转化为抗菌物质(HClO),解决了传统抗生素治疗中耐药性问题。本研究开发能够一种能够调节糖尿病伤口微环境,避免细菌耐药性问题的新型敷料,为未来糖尿病慢性伤口治疗提供了新思路。本研究通过引入仿生学改性和结构设计,解决了当前伤口治疗和组织修复过程中遇到的多个难题。这些创新的生物粘合剂展现了良好的生物相容性、优异的机械强度以及在湿润和复杂环境下的粘附性能,为伤口愈合、组织再生及疾病治疗提供了新的方法与思路。此外,进一步研究这些材料在其他组织或器官修复中的潜在应用,将有助于推动其在个性化医疗和精准治疗中的广泛使用。这些创新性粘合剂的开发为生物医学材料领域带来了新的突破,有望在临床治疗中实现广泛应用,并显著提升患者的生活质量。

93. 蒋文彩, 糖修饰尼罗蓝光敏剂的合成及抗菌性能研究. 2024.

细菌感染是当今威胁人类生命健康的主要因素之一,给人类社会造成了沉重的负担。近年来,新的抗菌策略和抗菌剂的发展为细菌感染的治疗带来了希望。其中,光动力治疗具有优异的时空选择性、无耐药性、创伤小等优点,引起人们广泛关注。然而,传统光敏剂存在氧气依赖性高、靶向性差等问题限制了其临床应用。近年来,非氧气依赖性光敏剂（I型光敏剂）研究引起人们广泛关注。但I型光敏剂种类较少,其中尼罗蓝染料（NB）由于硫原子的引入,使其表现出优异的超氧阴离子自由基(O2-·)生成能力,显示高效的光动力治疗效果。另一方面,一些细菌分泌特异性糖类识别蛋白,其不仅影响着细菌与宿主的黏附,而且直接与生物膜形成和毒力相关,如铜绿假单胞菌的Lec A凝集素和大肠杆菌的FimH蛋白等。基于此,本文以细菌表面特异性凝集素为靶点,以尼罗蓝为光动力治疗分子,设计合成系列糖基修饰尼罗蓝分子,系统研究其光动力抗菌活性和促进糖尿病伤口创面愈合情况。具体研究内容如下: 1.通过缩合,Click等多步反应合成了系列糖基（乳糖,半乳糖,甘露糖）修饰的尼罗蓝光敏剂NBS-Lac,NBS-Gal,NBS-6C-Man,NBS-6C-3Man,NBS-NH2,NBS-6C-NH2。目标化合物及重要中间体经1H NMR、13C NMR和HRMS数据表征。 2.系统研究了乳糖和半乳糖修饰尼罗蓝光敏剂NBS-Lac和NBS-Gal的光动力活性,其高效产生超氧阴离子自由基(O2-·),化合物NBS-Lac的产生效率最高。以铜绿假单胞菌表面过表达的凝集素Lec A为靶点,研究了NBS-Lac和NBS-Gal的靶向光动力杀菌和抗生物膜效果,结果显示在化合物浓度为2.1μM时,光动力作用下,NBS-Lac能实现100%杀死细菌,无光动力作用时能抑制87.8%的生物膜形成,化合物浓度为9.6μM时,光动力作用下NBS-Lac能破坏80.3%的生物膜。进而,构筑了糖尿病伤口创面,在光动力作用下,NBS-Lac和NBS-Gal可促进伤口愈合。由于乳糖能与细菌表面糖蛋白相互作用,具有主动靶向细菌的能力,半乳糖能与铜绿假单胞菌表面过表达的凝集素Lec A的特异性识别作用,因此,化合物NBS-Lac具有更好的光动力效率和抗菌效果。 3.以大肠杆菌FimH蛋白为靶点,研究了甘露糖修饰的尼罗蓝光敏剂NBS-6C-3Man和NBS-6C-Man对大肠杆菌抑制效果,通过NBS-6C-3Man和NBS-6C-Man对大肠杆菌的靶向光动力杀菌和抗生物膜效果,结果显示在化合物浓度为2.5μM时,光动力作用下,NBS-6C-3Man能实现100%杀死细菌,无光动力作用时能抑制85.5%的生物膜形成,化合物浓度为9.6μM时,光动力作用下NBS-6C-3Man能破坏84.9%的生物膜,因此,NBS-6C-3Man具有多效价抗菌作用,抗菌效果优于单糖衍生物NBS-6C-Man。

94. 姜厚森, 探究负载精氨酸纳米银颗粒的海藻酸钠水凝胶在促进糖尿病伤口愈合中的作用机制. 2024.

第一章回顾性分析糖尿病足患者创面病原菌分布及意义研究目的回顾性分析我院糖尿病足患者创面病原菌分布及耐药性,了解糖尿病足溃疡人群的微生物菌群,为临床糖尿病足的抗生素合理应用及外用抗菌材料开发提供理论支持和临床依据。研究方法回顾性分析2021年6月-2021年12月就诊的糖尿病足溃疡患者,研究创面病原菌分布及特点,并对其使用统计学进行分类、归纳、分析、总结。研究结果糖尿病足溃疡感染创面的致病菌种类范围广、数量较多。以杂菌、混合菌为主,常常既有革兰氏阳性菌G+,又有革兰氏阴性菌G-,有时还有真菌感染。研究结论糖尿病足患者溃疡创面的病原菌种类多、范围广,多以混合感染为主。这促使我们开拓思路,另寻途径,寻找合适的新型外用抗菌敷料。第二章糖尿病足溃疡患者血浆氨基酸代谢变化的分析研究目的验证23种氨基酸及其衍生物与2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)及2型糖尿病足溃疡(diabetic footuler,DFU)患病风险的关联。研究方法选择潍坊市人民医院2021年6月-2021年12月健康人群30例(A组),单纯T2DM患者30例(B组)、DFU患者29例(C组),收集上述人群空腹血液,采用液相色谱-质谱联用仪检测血浆中氨基酸的代谢物浓度。研究结果健康人群与糖尿病足溃疡患者,单纯的糖尿病患者与糖尿病足溃疡患者之间氨基酸的代谢差异有统计学意义的是精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu),P<0.01;健康人群、单纯糖尿病患者、糖尿病足溃疡患者三组之间氨基酸的代谢都存在差异的有甘氨酸(Gly)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、丝氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr),P<0.01;三组患者之间氨基酸的代谢都没有差异的有半胱氨酸(Cys)、胡椒酰胺(Pip)、脯氨酸(Pro)。研究结论Arg、Asp、Glu三种氨基酸在糖尿病足溃疡发生、发展的过程中代谢发生异常,其在血液中的浓度明显低于正常人群和单纯糖尿病人群,为DFU新型创面材料研发靶点提供新的思路和策略。第三章负载精氨酸纳米银颗粒的海藻酸钠水凝胶的制备及其性质研究研究目的设计并合成具有一定生物活性的负载精氨酸(Arg)、纳米银颗粒(AgNPs)海藻酸钠水凝胶。研究方法通过逐步生长法制备了银纳米颗粒,后制成复合水凝胶。通过x射线衍射(XRD)、紫外分光光度计和透射电子显微镜分观察水凝胶的微观结构。通过体外生物降解实验、溶胀实验、可注射性实验、纳米银与L-精氨酸释放实验观察材料的物理性能。通过平板计数实验及结晶紫实验观察材料的抗菌性能。通过对实验动物的血液进行生化检测,重要脏器进行组织学观察验证材料的安全性。研究结果通过透射电镜对合成的含精氨酸的银纳米团簇进行的表征可以看出,银纳米团簇加载精氨酸后颗粒均匀,具有良好稳定的分散性。复合银纳米团簇的粒径分布约为8nm,我们通过XRD证实了复合银纳米团簇的衍射峰分别位于38.1°、44.2°、64.5°和77.5°处。可注射性实验结果显示新型水凝胶操作方便、简洁,注射后对创面产生特异性黏附作用;体外生物降解实验显示该水凝胶具有良好的生物降解性,能够自然的降解,降解速率缓慢,说明其生物学特性稳定,性能可靠;纳米银与L-精氨酸释放实验显示该水凝胶具有很好的缓释效果,对于维持局部稳定的血药浓度有着重要意义。银离子的浓度随着时间的持续不断升高;溶胀实验说明该水凝胶具有相对较好的溶胀吸收性能,与其他水凝胶之间的溶胀吸收性能相近;平板计数实验及结晶紫实验显示新型水凝胶对于金黄色葡萄球菌的杀菌率为94%,大肠杆菌的杀菌率为97%,Arg-AgNPs@H能够有效地抑制细菌的附着与增殖,能够有效消除感染伤口中的细菌。术后大鼠的血液生化分析显示精氨酸纳米银水凝胶组(Arg-AgNPs@H)肝功能指标和肾功能指标均在正常范围内。同时,H&E染色显示实验大鼠心、肝、脾、肺、肾的解剖结构正常,镜下组织结构未见有明显的炎症及坏死。研究结论Arg-AgNPs@H水凝胶制备成功,其物化结构稳定,性能优良。该水凝胶具有良好的流变性能、溶胀性、释放缓慢、可降解、生物学特性稳定、安全无毒。第四章负载精氨酸纳米银颗粒的海藻酸钠水凝胶促进糖尿病伤口愈合体内、外实验研究目的观察负载精氨酸纳米银颗粒的海藻酸钠水凝胶促进创面的原理和效果,并探讨其可能的机制。研究方法一方面将Arg-AgNPs@H与人静脉内皮细胞(HUVECs)共培养,通过划痕实验、MTT实验、活性氧实验、免疫荧光实验、Western blot实验验证材料对细胞相容性、保护性、能促进细胞增殖和迁徙、促进血管的增生和形成。另一方面将新型材料应用于糖尿病大鼠的创面,通过组织学、免疫组织化学、Western blot等实验观察材料对创面上皮化的程度、胶原纤维沉淀和形成、血管生成、促炎因子及抗炎因子的影响。研究结果划痕试验证明Arg-AgNPs@H水凝胶使(HUVECs)迁移能力增加了40%。MTT实验证明了 Arg-AgNPs@H的良好生物相容性。活性氧实验验证了材料对细胞的保护性。免疫荧光结果表明Arg-AgNPs@H可以促进CD31和VEGF表达,促进血管生成来促进伤口的愈合。动物实验研究表明Arg-AgNPs@H复合材料使创面的愈合面积提高26%,且使皮肤伤口愈合率达到98%。组织形态学进一步证实Arg-AgNPs@H水凝胶能减轻糖尿病大鼠感染伤口的炎症反应,促进伤口上皮化、胶原纤维的沉淀和增生。细胞和动物Western-blot实验结果一致的显示Arg-AgNPs@H能减轻促炎症因子白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达,促进抗炎细胞因子白细胞介素-1(IL-4)、白细胞介素-1(IL-10)、转化生长因子-β(TGF-β)的表达。研究结论Arg-AgNPs@H水凝胶是一种安全有效的新型敷料,为治疗糖尿病慢性创面的愈合提供了新的思路和策略。

95. 黄德旺, 掺镁生物活性玻璃复合水凝胶皮肤创面修复敷料的制备与性能研究. 2024.

糖尿病和糖尿病前期的全球流行导致了一系列糖尿病相关并发症的流行,其中糖尿病难愈创面是糖尿病典型的并发症。糖尿病难愈创面有着复杂的伤口微环境以及病理生物缺陷,存在发病机制复杂、感染率高、恢复时间长和复发可能性高等问题。单一功能的敷料难以满足糖尿病难愈创面愈合的需求,因此,根据创面微环境设计和开发具有生物活性的多功能创面敷料具有重大意义。基于此,本文将掺镁微纳米生物活性玻璃(Mg BGM)与水凝胶复合制备新型多功能皮肤创面敷料,并证实了所制备的创面敷料能够促进糖尿病难愈创面的修复。主要的研究内容和结论如下:(1)本文将溶胶-凝胶法与自组装模板法相结合制备了不同掺镁量的微纳米生物活性玻璃。实验结果表明,镁成功掺杂进了生物活性玻璃体系中,所制备的Mg BGM具有规则的球形结构,具有微纳米尺寸,分散性良好,并具有良好的生物相容性,对成纤维细胞和内皮细胞的迁移具有促进作用,且能够促进微血管的形成,在一定范围内,随着掺镁量的增加,其相关性能也呈现正相关性。(2)以氧化葡聚糖、季铵化壳聚糖和单宁酸为主体材料制成水凝胶,并将掺镁微纳米生物活性玻璃与水凝胶复合,制得掺镁生物活性玻璃复合水凝胶。结果表明,复合水凝胶具有缓释作用,以及自愈合性和黏附性等,能有效的贴合在创面上;且具有良好的生物相容性和优异的抗菌性能,可促进成纤维细胞的迁移,在一定范围内,随着镁含量的增加,促进作用呈现正相关。(3)将掺镁生物活性玻璃复合水凝胶应用于糖尿病小鼠感染创面模型中。实验结果表明,制备的创面敷料能够有效促进糖尿病小鼠创面的愈合。在体内进一步验证了掺镁生物活性玻璃复合水凝胶具有抗菌抗炎作用,促血管形成、促进胶原沉积、促进细胞外基质形成和促进免疫系统恢复的作用。

96. 华胜明, 海鞘纳米纤维素增强的多重响应多功能水凝胶加速糖尿病伤口愈合. 2024.

糖尿病伤口复杂的微环境以高血糖、强烈的氧化应激、持续的细菌感染和复杂的pH波动为特征,阻碍了愈合过程。然而传统的水凝胶伤口敷料对这种独特的生理微环境的智能响应性不足,并且机械性能差、功能单一,无法实现糖尿病伤口的快速愈合。本文开发了两种海鞘纳米纤维素增强的多重响应多功能水凝胶以同时克服这些障碍。具体内容如下:1、制备了苯硼酸改性季铵化壳聚糖(QCS-PBA)和聚多巴胺包覆海鞘纳米纤维素(PDA@TCNCs)。将QCS-PBA、PDA@TCNCs和聚乙烯醇(PVA)通过席夫碱键和硼酸酯键双重动态共价交联形成水凝胶。对水凝胶单体和水凝胶进行了结构表征,1H-NMR、FT-IR、XRD、TGA、DLS和SEM等表明水凝胶成功制备,并对水凝胶力学性能、智能响应性、可控释药性、抗菌、抗氧化、自愈合、组织粘附、生物学性能等方面进行评价,结果表明水凝胶存在可注射性、优异的自愈合性能、机械性能、凝血止血性能和生物相容性。此外,水凝胶表现出高溶胀率和可降解性,证实了制备的水凝胶作为伤口敷料的可行性。通过引入PDA@TCNCs纳米粒子,水凝胶具有光热抗菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率可达到98%,并增强了附着力(两倍以上)、抗氧化性(80%)和机械性能(伸长率为215.94%,拉伸应力为10.64 kPa),表明了 TCNCs的加入对水凝胶的拉伸和压缩性能、粘弹性等都起到了增强的效果。我们进一步在糖尿病大鼠全层皮肤创面模型中注射水凝胶证明,与商业敷料(TegadermTM film)相比,水凝胶敷料组显著改善了愈合过程,尤其是近红外光照射后的负载胰岛素(INS)水凝胶组在14天后的伤口完全愈合,表明了所制备的水凝胶作为糖尿病创伤敷料的可应用性。2、以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)、季铵化壳聚糖(QCS)为基体,聚多巴胺包覆海鞘纳米纤维素(PDA@TCNCs)为增强材料“一锅法”自由基聚合得到水凝胶。FT-IR、TGA和SEM证明了水凝胶成功制备,并研究了水凝胶的自修复性、机械性能、抗菌、抗氧化、组织粘附、响应性释药及生物学性能。水凝胶表现出高度拉伸性(断裂伸长率为3800%,断裂强度为89.4 kPa)、高弹性(900 kPa)和抗疲劳特性,且具有优异的凝血止血性能、生物相容性、自愈合性能、响应性溶胀、降解和响应释药性能。此外,加了 PDA@TCNCs的水凝胶能够产生光热抗菌效果,～100%的杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。通过构建糖尿病大鼠全层皮肤创面模型外敷水凝胶进一步表明近红外光照射后的负载盐酸·万古霉素(VAN)的水凝胶具有更快的伤口愈合效率(14天后伤口愈合)。这些都表明,所制备的多重响应多功能性的水凝胶在治疗糖尿病创伤方面具备很大的前景。

97. 侯彪, 自保护纳米酶基因载体促进糖尿病创面愈合的作用与机制研究. 2024.

背景和目的:血管生成障碍和过度炎症反应是导致糖尿病创面迁延不愈的最重要原因之一。本研究拟构建自保护纳米酶基因载体,促进糖尿病慢性创面血管再生,经激活内源性血管再生能力、调控局部炎症微环境,同时具备抗感染性能,协同促进糖尿病难愈创面原位再生修复,并探讨其影响规律及分子机制。方法:(1)采用还原法制备超小铜纳米酶(Cu5.4O NPs),将抗菌肽LL37与Cu5.4O进行配位结合,获得LL37修饰的Cu5.4O(Cu5.4O@LL37),再通过Cu5.4O@LL37与编码VEGF165的质粒DNA(pDNA)电荷作用形成Cu5.4O@LL37-pDNA,对Cu5.4O@LL37-pDNA的尺寸大小、分布以及表面电荷和ROS清除能力等性质进行表征。(2)构建人脐静脉内皮细胞(HUVECs)氧化应激模型,采用CCK8、ROS荧光染色、流式细胞技术考察Cu5.4O@LL37-pDNA的ROS清除能力和细胞保护作用;以Lipo2000/pDNA复合物为阳性对照,通过共聚焦显微镜观察、ELISA技术、划痕实验、成管实验和CCK8法考察Cu5.4O@LL37-pDNA的基因转染效能;将Cu5.4O@LL37-pDNA与耐甲氧西林的金葡菌(MRSA)进行共孵育,通过涂板、活死细菌染色和扫描电镜观察,考察其体外抗菌活性。(3)构建糖尿病大鼠创面模型,分组处理,评估各组创面愈合效果。对创面组织进行苏木精伊红染色(HE)、ROS染色、马松染色(Masson)、免疫组化(IHC)染色、免疫荧光IF)染色、基因转录组测序,探讨Cu5.4O@LL37-pDNA对创面血管生成和炎症控制的作用;构建MRSA感染的糖尿病大鼠创面模型,分组处理,评估各组创面愈合效果。对创面组织进行细菌计数、HE和Masson染色,评估Cu5.4O@LL37-pDNA抗菌性能;通过Cu5.4O@LL37-pDNA组和对照组健康大鼠主要脏器HE染色和血液生化指标评估Cu5.4O@LL37-pDNA在体内的生物安全性。结果:(1)制备的 Cu5.4O@LL37-pDNA 大小为 26.3±4.9nm,分布均一,zeta 电荷为10.5±1.8mV。Cu5.4O@LL37-pDNA浓度为1μg/mL时,具有良好的过氧化氢、超氧阴离子、羟基自由基清除能力。(2)在氧化应激条件下,Cu5.4O@LL37-pDNA可以显著提高HUVECs的活性,具有良好的ROS清除能力和细胞保护作用,其基因转染效率优于Lipo2000;与对照组相比,Cu5.4O@LL37-pDNA具有良好的体外抗菌活性。(3)在糖尿病大鼠创面模型中,Cu5.4O@LL37-pDNA组创面愈合率、新生表皮长度、肉芽组织厚度、胶原蛋白沉积率优于其他组。Cu5.4O@LL37-pDNA组创面组织中α-SMA和CD31表达水平、抗炎因子IL-10显著高于其他组,促炎因子TNF-α和IL-6显著低于其他组。基因转录组测序分析提示,Cu5.40@LL37-pDNA可能通过抑制NF-kappa B、激活PI3K-Akt信号通路调控炎症反应、促进血管再生;在糖尿病大鼠感染创面模型中,Cu5.4O@LL37-pDNA组创面细菌计数,创面愈合率、新生表皮长度、炎症细胞数目、胶原蛋白沉积率显著优于其他组;在健康大鼠模型中,Cu5.4O@LL37-pDNA组的主要脏器HE染色及血液生化指标分析与对照组无明显差异。结论:本研究成功构建并合成了一种安全、高效的自保护基因载体Cu5.4O@LL37-pDNA。该基因载体具有高效的ROS清除能力和抗菌活性,能减轻炎症反应,同时保护基因载体中的pDNA免受氧化应激损伤,提高基因治疗效率,协同提高创面血管生成的能力,从而有效促进糖尿病创面修复。

98. 何颖杰, 功能化壳聚糖复合水凝胶敷料的制备及其在创面修复中的应用. 2024.

水凝胶伤口敷料主要成分包括水和聚合物材料,其中水被分散在聚合物基质中。这种敷料的设计旨在创造湿润的环境,促进伤口愈合,减缓疼痛,并防止感染。壳聚糖水凝胶占据了水凝胶敷料中的较大比重。考虑到伤口愈合的复杂性以及壳聚糖水凝胶的局限性,近年来功能化壳聚糖复合水凝胶崭露头角。这类复合材料的特点在于壳聚糖水凝胶中包裹或携带有纳米粒子,将壳聚糖与纳米技术的优势融合,赋予材料多种功能,扩展其在医学和生物医学领域的应用。其中,二硫化钼（Mo S2）纳米片是具有光热响应性能的纳米材料之一,同时还具备抗氧化能力;银（Ag）纳米粒子具有良好的生物相容性和抗菌性,当纳入创口敷料中时,可以协同治疗感染性伤口。本论文通过两种功能化壳聚糖衍生物和交联剂POSS-PEG-CHO的Schiff碱反应制备了两种不同功能化壳聚糖复合水凝胶,对所制备的水凝胶的各项性能进行了深入研究,并应用于创面修复中。 1.用NAC改性壳聚糖制备了NAC-CS,并用核磁和红外对其进行结构表征。通过锂插层法制备了Mo S2NPs,并用XRD、XPS、AFM、SEM、EDS、Zeta对Mo S2NPs进行表征。通过S空位填充法将Mo S2NPs负载到NAC-CS中制备了Mo S2-CS,并通过红外光谱验证其成功制备。通过Mo S2-CS和交联剂POSS-PEG-CHO的Schiff碱反应,制备了九种具有不同固含量和不同Mo S2浓度的Mo S2@Gel水凝胶,对水凝胶的物理化学和生物学性能进行表征,并将其应用在糖尿病小鼠感染创面模型上,评估其作为创面敷料在糖尿病感染创面中的影响。结果表明,水凝胶内部孔洞结构均匀、具有出色的弹性模量和损耗模量、良好的溶胀性能、良好的可注射性、自愈合性、粘附性能、出色的光热转换能力和抗氧化能力,同时具有良好的细胞相容性、优异的抗菌性能并且能够促进细胞迁移。该水凝胶通过降低伤口部位氧化应激水平、炎症和促进胶原蛋白沉积和血管生成增加来促进糖尿病感染创面愈合。 2.以4-炔戊酸改性壳聚糖获得炔基化壳聚糖CC-CS,然后利用炔基银反应和壳聚糖的还原性,在原位将银离子转换为C≡CAg和Ag NPs,形成Ag功能化的壳聚糖Ag-CS。在此基础上与交联剂POSS-PEG-CHO通过schiff碱反应成功制备了具有五种不同固含量和不同Ag浓度的Ag@Gel水凝胶。并对水凝胶的物理化学和生物学性能进行表征,并将其应用在糖尿病小鼠感染创面模型上,评估其作为创面敷料在糖尿病感染创面中的影响。结果表明研究,Ag在水凝胶中主要以C≡CAg和Ag NPs的状态存在,制备的水凝胶Ag分布均匀、具有出色的流变学性能、良好的溶胀性能、良好的Ag+缓释能力、良好的自愈合性和粘附性能,此外,水凝胶生物学实验结果表明,水凝胶具有良好的细胞相容性、优异的抗菌性能并且能够促进细胞迁移。该水凝胶通过抑制细菌感染,降低伤口部位炎症,促进胶原蛋白沉积和血管生成增加来促进糖尿病感染创面愈合。综上所述,本论文制备了两种不同功能化壳聚糖复合水凝胶。深入研究了制备的水凝胶的物理化学性能。同时,测试了其生物学性能。结果表明,这两种水凝胶都具有敷料层面的物理化学性能以及优异的细胞相容性,可作为糖尿病感染创面修复材料,在生物医用材料领域具有极大的应用潜力。

99. 何梦君, et al., MXene水凝胶在皮肤创面中的应用研究, in 中国生物工程杂志. 2024. p. 76–87.

水凝胶因其能够保持湿润的伤口环境、模仿细胞外基质、封装和输送药物及纳米颗粒并减轻伤口疼痛的特性，被广泛应用于皮肤创面的治疗。然而，传统水凝胶的抗菌和抗炎能力有限，对于高度炎症或微生物污染的伤口(如糖尿病性创伤和严重感染)的治疗效果欠佳。近年来，研究人员开始探索将MXene纳米材料与水凝胶结合应用于创面治疗。MXene是一种二维层状纳米材料，因其卓越的抗菌、抗炎、抗氧化、药物输送和导电性能而广泛被应用于皮肤创面治疗。MXene与水凝胶结合可以有效控制创面感染、清除活性氧并加速创面组织的再生。综述MXene水凝胶在创面愈合方面的最新研究进展，探讨所面临的挑战和未来发展前景。

100. 付彩虹, 多功能胶原基复合凝胶的制备及其在糖尿病伤口愈合中的应用. 2024.

糖尿病患者持续的高血糖状态导致难愈合慢性伤口的形成并显著增加截肢风险,给临床治疗带来了严峻挑战。糖尿病慢性伤口具有易受细菌感染、炎症期延长、细胞功能受损、氧化应激升高及血管生成障碍等典型特征。传统治疗手段功能单一,愈合缓慢且易复发,难以实现伤口的完全愈合与组织再生。胶原蛋白作为皮肤的核心成分,具有优异的生物相容性、生物活性和可降解性,广泛应用于生物医学领域。胶原凝胶能够模拟天然细胞外基质的微环境,便于细胞和活性因子的整合,并具备优良的递送能力,在伤口愈合中展现出广阔的应用前景。然而,传统胶原凝胶存在机械性能较弱,交联剂具有潜在细胞毒性,治疗慢性伤口功能性不足等问题。本论文基于材料科学与生物医学的交叉研究,针对糖尿病伤口难愈合的分子和细胞机制,创新性地开发了多功能胶原基复合凝胶,旨在促进糖尿病慢性伤口的高效愈合与高质量再生。具体工作如下: （1）糖尿病患者伤口易被感染,进而形成难愈合的慢性伤口,并因耐药性生物膜的形成而面临截肢风险。针对多重耐药菌感染的抗菌胶原基凝胶敷料为糖尿病慢性伤口的治疗提供了新的方向,然而,传统制备方法存在细胞毒性、工艺繁琐及成本高昂等局限。在本工作中,我们开发了一种生物相容且环保的协同交联与还原策略。通过将银离子与胶原溶液混合,在可见光照射下成功合成了具有原位生成银纳米颗粒的胶原水凝胶（Col I/AgNPs）,该方法无需额外的交联剂和还原剂,避免了潜在毒性风险。Col I/AgNPs水凝胶具有剪切稀化特性和优异的可注射性,可适应不规则伤口的个性化治疗。同时,Col I/AgNPs水凝胶具有良好的生物相容性和增强的生物活性,显著促进成纤维细胞的增殖与迁移。均匀分散的银纳米颗粒赋予该水凝胶广谱且高效的抗菌性能,能够有效抑制并杀灭革兰氏阴性和阳性菌,并在伤口表面形成持久的抗菌屏障,防止细菌侵入。体内实验结果表明,Col I/AgNPs水凝胶通过减少伤口感染、抑制炎症反应、加速上皮化及胶原沉积,显著加快了糖尿病伤口的愈合与再生,展示了其作为多功能抗菌胶原敷料在糖尿病伤口治疗中的临床转化潜力。（2）传统胶原基皮肤替代品的制备工艺复杂且成本高昂,甲基丙烯酰化胶原蛋白（CMA）与数字光处理（DLP）3D生物打印技术结合,展现出快速、个性化制造胶原基人工皮肤的潜力。然而,现有的CMA打印体系在机械性能、打印精度以及应对糖尿病慢性伤口复杂治疗需求等方面存在显著不足。在本工作中,我们引入二氢杨梅素（DHM）构建了双重交联策略,显著提升CMA体系的机械强度、可打印性和结构稳定性,并实现微米级分辨率、低溶胀、高保真度和高细胞存活率的载细胞生物打印。同时,DHM增强了CMA凝胶的生物功能,促进3D培养成纤维细胞的增殖与黏附,并展现出优异的抗氧化和抗炎效果。体内实验结果表明,CMA-DHM凝胶高效清除创面活性氧,促进M1巨噬细胞极化为M2抗炎表型,从而加速炎症反应进程,修复效果优于CMA凝胶。此外,我们通过DLP 3D打印制备了载细胞胶原基仿生真皮,并将其应用于慢性伤口治疗。仿生真皮递送的人真皮成纤维细胞（HDFs）具有增强氧化应激管理、免疫调节和血管生成等多重功能,实现了慢性伤口的高质量组织再生。这一研究成果标志着胶原基生物墨水在载细胞DLP 3D打印中的重要突破,并为糖尿病伤口护理提供了一种快速、高效的多功能联合治疗方案。（3）开发预血管化的胶原基生物墨水对于DLP 3D生物打印、血管化组织工程以及糖尿病慢性伤口治疗具有重要意义。基于前期研究,本工作针对预血管化需求,精进了CMA墨水的设计,开发了一种兼具优异打印性能和预血管化功能的新型墨水体系。通过引入微量Fe3+与CMA进行配位交联,显著增强了该体系的凝胶化模量、抗压强度、抗降解和抗溶胀能力。同时,负载的血管生成素衍生肽有效促进了细胞在凝胶上的黏附,并大幅提升了人脐静脉内皮细胞（HUVECs）的迁移能力及VEGF、vWF等五种关键血管生成因子的表达,从而实现体外血管的快速形成。构建的新型多肽/CMA-铁（PCMA-Fe）复合生物墨水实现了低浓度（0.5%）、高精度DLP 3D打印,并成功打印了负载HUVECs与HDFs的多孔皮肤模型,展现出优异的打印成型性、微米级分辨率、高形状保真度以及在长期培养中的机械稳定性和细胞增殖能力。在糖尿病伤口治疗中,该载细胞皮肤替代物通过加速上皮化、增加抗炎细胞、增强胶原沉积,并显著上调血管标志物α-SMA与CD31的表达,促进了伤口闭合、血管生成及基质合成。此外,递送的人源活细胞直接参与了大鼠皮肤的血管新生与组织重塑,实现了18天内伤口的无瘢痕愈合。本工作构建的高可打印性胶原基生物墨水及其高效促血管生成策略,在血管化组织工程和糖尿病慢性伤口治疗领域展现出巨大的临床应用潜力。（4）基于上述研究基础,本工作旨在通过化学改性的全新思路,克服传统光敏胶原CMA在DLP 3D打印及糖尿病慢性伤口治疗中溶解性差、可打印性不足以及功能有限的挑战。我们创新性地合成了在中性条件下具备高溶解度（45mg/mL）的衣康酰化胶原蛋白（CIA）,构建了用于DLP 3D打印的新型多功能光敏胶原蛋白体系,并研究了其在糖尿病伤口治疗中的效果。与CMA相比,CIA在亲水性、均匀性、透光性及光固化性能等方面均展现出显著优势。无需添加交联剂,低浓度CIA生物墨水即可在DLP 3D打印中实现多种模型的精确打印,表现出卓越的成型性和可打印性。同时,CIA具有显著增强的生物活性,可促进成纤维细胞增殖及HUVECs的迁移。在载细胞打印中,CIA展现出优异的生物相容性及微米级打印精度,支持多种细胞类型的生物打印,且维持高细胞存活。在糖尿病伤口治疗中,CIA展现出优异的抗炎功能,有效诱导创面的M1型炎症细胞向M2抗炎表型转化,并加速上皮化、胶原沉积及血管形成,修复效果全面优于CMA。此外,CIA凝胶通过递送HDFs,进一步加速了免疫调节、血管成熟和基质重塑,显著提升了伤口愈合质量,展现了CIA作为新型活细胞递送系统的卓越性能。本工作为生物医学领域提供了一种低成本、易溶解且具有高生物活性的新型光敏胶原蛋白,开创了慢性伤口治疗的全新高效解决方案,展现出广阔的临床应用前景。

101. 邓双飘, 生物矿化纳米粒用于糖尿病慢性创面感染的持续性治疗. 2024.

背景:高微生物负荷协同免疫失衡引起的过度炎症反应是糖尿病患者慢性伤口形成且难以愈合的主要原因。抗生素治疗一直是临床应对糖尿病慢性伤口的主要方式,但其疗效却严重受限于高糖微环境滋生的细菌定植及生物膜形成。此外,过度炎症和免疫反应障碍使得受损组织长期无法进入正常的愈合过程。因此,开发持续性治疗策略,即合理平衡感染区域中促炎与抑炎的平衡等,对糖尿病感染创面的有效治疗具有重要意义。目的:本论文基于糖尿病慢性伤口的生物学特征,从综合应用的多种角度出发,通过涉及阿奇霉素（AZM）的生物矿化方法,将葡萄糖氧化酶（GOx）固定在硫化铁纳米颗粒中,得到一种多功能复合材料GOx@FexSy/AZM。在感染阶段,纳米复合材料促进了ROS的产生,以及AZM和H2S气体的爆发释放,有效地破坏细菌生物膜,从而实现快速杀菌。随后,通过低水平组织H2S和长半衰期的AZM的协同作用,诱导过度炎症反应得到显着缓解。这些成分抑制巨噬细胞内促炎核转录因子（AP-1和NF-κB）的活性,从而促进巨噬细胞向修复性M2表型的极化并促进组织重塑。通过满足不同阶段伤口愈合的不同要求,这种纳米复合材料加速了从炎症到修复阶段的合理过渡。这种持续性治疗策略为糖尿病伤口感染的持续性治疗提供了一个具有指导意义的实例。方法:通过一步矿化法制备了复合纳米材料GOx@FexSy/AZM;利用透射电子显微镜、马尔文粒度仪、Zeta电位、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、高效液相色谱仪、紫外可见光分光光度计、酶活性测试、电子顺磁共振波谱仪和ROS生成实验对GOx@FexSy/AZM的形貌、结构和功能进行表征;在进行体外实验前我们首先通过溶血实验、CCK8实验和细胞活死荧光染色评估了药物的体外生物安全性;通过最小抑菌浓度实验、细菌涂板实验、抑菌环实验、细菌活死荧光染色和扫描电镜实验检测GOx@FexSy/AZM的抗菌性能;利用生物膜结晶紫染色实验、生物膜3D荧光共聚焦、生物膜内细菌涂板实验、SYTOX染色实验和琼脂糖凝胶电泳探究了GOx@FexSy/AZM的清除生物膜的能力及其机制;通过蛋白质印迹法、酶联免疫吸附实验（ELISA）、NF-κB p65入核实验、免疫荧光染色、流式细胞仪和细胞划痕实验研究了GOx@FexSy/AZM的体外免疫调节性能;在上述的的基础上,我们还将GOx@FexSy/AZM作用于体内,利用苏木精-伊红染色、血液参数和体重变化评估了其体内生物安全。通过糖尿病小鼠感染创面评估了实该纳米反应器对创面的治疗作用。结果: 1、GOx@FexSy/AZM的制备与表征透射电镜显示GOx@FexSy/AZM纳米颗粒具有均匀不规则的多边形形貌;粒径分析结果显示纳米颗粒的水合粒径约为135 nm;表面电位测试结果显示其电势值为-15.2 mV;红外光谱、紫外-可见光谱和高效液相色谱显示AZM和GOx成功修饰在材料表面;X射线衍射图谱提示由于酶固定以及阿奇霉素的配位作用,GOx@FexSy/AZM较FexSy而言有部分晶格缺陷;通过考马斯亮兰法、紫外-可见光谱和电感耦合等离子体光谱仪测定,GOx、AZM和Fe的负载量分别为12.1、29和17.4 w/w%;透射电镜和药物释放测试结果显示,GOx@FexSy/AZM具有良好的酸响应崩解释放行为;紫外-可见光谱、X射线光电子能谱以及酶活性测试结果显示由于AZM和Fe2+之间的酶固定化和配位相互作用,GOx和Fe2+在GOx@FexSy/AZM中得到了很好的保护,为后续的级联催化治疗提供强大的保障支撑;级联催化葡萄糖反应测定、电子自旋共振图谱、亚甲基蓝降解实验显示GOx@FexSy/AZM能将葡萄糖级联催化生成·OH,且其级联催化能力具有浓度依赖性。 2、GOx@FexSy/AZM的体外抗菌活性研究溶血实验、CCK8实验和细胞活死荧光染色结果显示,当药物浓度低于30μg/mL时,药物对细胞没有明显的毒性;采用ROS荧光探针DCFH-DA,检测到GOx@FexSy/AZM能显著提高大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）中·OH的含量;最小抑菌浓度实验结果显示,在低浓度（7.5μg/uL GOx@FexSy/AZM）下可以显著减少活细菌（E.coli和S.aureus）的数量;菌落集成实验、抑菌环测试、细菌活死荧光染色以及扫描电镜图片结果显示,GOx@FexSy/AZM通过破坏细菌细胞壁和膜完整性而与细菌发生强烈的相互作用,对S.aureus和E.coli均有良好的抑制效果,且GOx@FexSy/AZM纳米颗粒抗菌效果显著高于任何一种单一处理;生物膜结晶紫染色实验、生物膜3D荧光共聚焦以及生物膜内菌落集成实验结果显示,GOx@FexSy/AZM的强效抗生物膜特性,可以有效破坏和减少S.aureus形成的生物膜和生物膜内的细菌;SYTOX染色实验和琼脂糖凝胶电泳结果显示,材料诱导的自由基将e DNA切割成小片段,·OH介导的EPS崩解有助于抗生素浸润和根除生物膜内的细菌。 3、GOx@FexSy/AZM的体外免疫调节性能研究蛋白质印迹法以及NF-κB p65入核实验结果显示,GOx@FexSy/AZM可抑制炎性微环境中AP-1和NF-κB核转录因子信号的持续异常激活;免疫荧光染色实验、流式细胞仪分析和ELISA实验结果显示纳米颗粒释放的AZM和H2S可诱导巨噬细胞向M2巨噬细胞转化,促使抗炎细胞因子（IL-10和IL-12）在GOx@FexSy/AZM组中显著上调,这是M2巨噬细胞的典型特征。细胞划痕实验结果显示,将GOx@FexSy/AZM组巨噬细胞的培养基用于成纤维细胞划痕愈合试验,出现最佳间隙闭合率,与巨噬细胞调控方向一致。 4、GOx@FexSy/AZM对糖尿病感染伤口的治疗作用静脉内给药（1 mg/kg）四种不同纳米颗粒（FexSy、AZM@FexSy、GOx@FexSy和GOx@FexSy/AZM）,分析不同组的血液参数、体重、主要器官以及对皮肤的刺激,结果显示该纳米颗粒具有良好的安全性;选择感染金黄色葡萄球菌的糖尿病伤口模型用于纳米颗粒的治疗效果评估,GOx@FexSy/AZM治疗组伤口显示出最佳伤口闭合率和最少的细菌菌落数;流式细胞术和ELISA实验检测评估伤口愈合过程中不同表型的巨噬细胞的分布,结果显示,GOx@FexSy/AZM治疗组促进了灭菌过程后炎症免疫微环境的重塑。这种重塑包括巨噬细胞中M2极化的诱导和免疫因子的调节,从而有效地纠正免疫功能障碍;苏木精-伊红染色、马松染色、免疫组织化学染色和以及免疫荧光染色实验结果显示,GOx@FexSy/AZM能够促进伤口组织上皮化、胶原沉积、血管生成和减轻炎症反应。结论:总之,在本课题中,我们成功制备了GOx@FexSy/AZM纳米颗粒,通过解决伤口愈合的抗菌和组织修复方面的问题,显著改善伤口感染的糖尿病慢性创面的预后。通过实践治疗,为治疗慢性伤口开辟了新的途径,为临床再生医学注入了崭新的活力。

102. 程林飞, 促糖尿病创面愈合的多功能复合水凝胶的制备和研究. 2024.

背景及目的: 创面愈合缓慢甚至不愈合是糖尿病患者最常见的并发症之一,可导致截肢甚至死亡等严重后果。伤口愈合需经历止血、炎症、增生及重塑等阶段。血管新生障碍、促炎因子增多及细菌感染等因素将导致炎症阶段延长,从而延缓进入增生期,是糖尿病患者创面难以愈合的关键原因。目前常规治疗方法包括手术清创、创面敷料等,并添加抗感染、抗炎药物和生长因子[1-3]。然而,这些生物活性药物仍存在耐药性、易失活、给药困难等问题。在此背景下,本研究致力于开发一种水凝胶递送体系,旨在通过抗菌、抗炎症、促血管生成等多方面促进糖尿病创面愈合。甲基丙烯酸酐改性明胶(GelMA)不仅具有高孔隙率,还具有较好的黏附性能和生物相容性,有利于细胞黏附和重塑过程,而且能够吸收过多的组织渗出物,保持创面水分,利于伤口愈合修复。方法: 通过光交联合成了 GelMA水凝胶,接着以聚乳酸-羟基乙酸聚乙二醇共聚物(PLGA-PEG)为药物载体,通过乳化蒸发法成功制备白介素-4(IL-4)载药纳米颗粒,将抗菌肽LL-37和IL-4载药纳米颗粒引入GelMA水凝胶中,生成Gel@LL37/PLGA-PEG@IL-4水凝胶(GLPI水凝胶)。对GLPI水凝胶的形态外貌、孔径、电位、药物释放等表征进行鉴定。使用CCK-8实验及细胞学染色检测GLPI水凝胶生物相容性。通过流式细胞学实验和免疫荧光染色评估水凝胶调控炎症的效果。体内实验建立了糖尿病小鼠创面模型,采用HE染色、MASSON染色、免疫荧光染色探究水凝胶在糖尿病小鼠模型体内的调节炎症反应以及促血管生成的能力,评估促进创面修复效果。结果: 核磁共振氢谱(Proton Nuclear Magnetic Resonance,1H NMR)图像证明 GLPI水凝胶合成成功。透射电子显微镜(Transmisazsion Electron Microscope,TEM)、粒径以及Zeta电位展现了 PLGA-PEG纳米粒子的特性。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)图像揭示了 GLPI水凝胶的疏松多孔结构,有利于细胞黏附生长以及药物传递。在体外实验中,GLPI展现出良好的生物相容性、抗菌性以及调控炎症反应的能力。CCK-8实验和细胞染色结果表明GLPI水凝胶对细胞生长及形态没有影响,具有良好的生物相容性。流式细胞学实验及免疫荧光染色证明水凝胶引入的IL-4具有调节巨噬细胞向M2型转化从而调节伤口炎症反应促进创面愈合的能力。通过建立糖尿病小鼠全层创面模型,直接观察创面愈合发现GLPI水凝胶组创面愈合效果明显优异于其他组,证实了GLPI水凝胶对糖尿病创面愈合有良好的促进作用。进一步收集皮肤组织进行HE染色、Masson染色以及免疫组化染色,结果显示GLPI水凝胶组的新生肉芽组织和胶原沉积明显多于其他组,表达抗炎因子如IL-6降低,而转化生长因子TGF-β高于其他组,除此之外GLPI水凝胶组CD-31、α-SMA的荧光强度明显增强,CD-206、INOS表达均显著增加。结论: 本研究成功构建了具有炎症调控和抗菌活性的Gel@LL37/PLGA-PEG@IL-4复合水凝胶,在调控炎症反应、抗菌性、诱导巨噬细胞由M1形态向M2形态极化和促血管生成等方面展现出显著效果。展现了多功能复合水凝胶材料在创面愈合领域应用的巨大潜力和可能性。

103. 程林飞, 促糖尿病创面愈合的多功能复合水凝胶的制备和研究. 2024.

104. 陈奕丹, 功能化共价有机框架药物载体促进糖尿病伤口愈合. 2024.

糖尿病慢性伤口是一种与糖尿病相关的延迟愈合伤口,是糖尿病常见的并发症之一。由于其难以愈合和高复发率,是当前面临的一项重大医疗挑战。糖尿病慢性创面的病因和发病机制十分复杂,包括高血糖、过度氧化应激、细菌和细菌生物膜定植、血管和神经病变等,导致常规治疗难以达到理想的治疗效果。尽管已经开发了用于糖尿病伤口治疗的新疗法,包括生物化学疗法（例如生长因子）和生物物理疗法（例如负压疗法和高压氧疗法）,但治疗效果仍不理想。因此,迫切需要新的策略来促进糖尿病慢性伤口愈合。近年来,共价有机骨架（COFs）由于其预先设计的拓扑结构、高度有序的结构、固有的孔隙度和广泛的功能而引起了广泛的关注。COFs作为由重复有机单元组成的网络聚合物,其高比表面积、大孔隙率和可调节的结构,可增加载药量和控制药物释放动力学,具有作为药物递送系统的潜力。另一方面,选择小分子光敏剂及其衍生物为构建单元形成COFs,设计合成的COFs具有良好稳定的光活性,可以避免光敏剂自聚集和自猝灭,优化光热和光动力性能。而最近出现了金属COFs（MCOFs）,通过共价键和金属配位键,将金属活性位点均匀整合到稳定的COFs中,使COFs具有了多种类酶活性,为创建多功能纳米治疗平台提供了新途径。根据以上思路,本文针对糖尿病慢性伤口微环境,设计合成了基于COFs的纳米复合物,并将其应用于促糖尿病伤口愈合研究,主要研究内容包括以下两个方面: （1）设计了一种基于中空结构的共价有机框架（HCOF）的协同光动力/化学动力抗菌治疗的新型纳米颗粒。利用HCOF作为载体,通过静电吸附负载光敏剂二氢卟吩（Ce6）,随后在Ce6@HCOF表面生长二氧化锰（MnO2）纳米壳层进行封装,该纳米平台可以通过精确的谷胱甘肽（GSH）响应发挥作用,可控释放Ce6和Mn2+进行协同光动力/化学动力抗菌。所制备的纳米复合材料具有以下几个特点:1)消耗细胞内过表达的GSH并释放出Ce6和Mn2+,避免过多的GSH消耗ROS,提高抗菌效率;2)MnO2纳米壳具有产氧性能,通过与伤口部位的内源性过氧化氢（H2O2）反应,长时间原位产生氧气（O2）,有效缓解缺氧的环境,并提高单线态氧（1O2）产率;3)HCOF负载光敏剂Ce6可以增加疏水性光敏剂Ce6的稳定性,包封MnO2纳米壳后可以避免其在复杂的生物基质中提前释放;4)H2O2与Mn2+反应,生成高活性的羟基自由基,负载的Ce6在660 nm激光照射下的生成1O2进行协同抗菌。该工作系统地研究了Ce6@HCOF@MnO2在体外和体内的化学特性,包括伤口处GSH响应、产氧性能、1O2生成能力、生物安全性评价、体内和体外抗菌效果等。Ce6@HCOF@MnO2纳米复合材料通过协同抗菌治疗感染性慢性伤口,缓解伤口缺氧微环境,具有良好的生物安全性,在纳米医学领域具有应用前景。（2）采用亚组分自组装策略合成了由Fe-亚氨基吡啶分子连接的高有序Fe-COF,并将其用于高效根除细菌和生物膜并促进糖尿病感染伤口的愈合。首先在室温下将3,3'-联吡啶-6,6'-二甲醛与5,10,15,20-四（4-氨基苯基）卟啉缩合,合成出了高结晶卟啉基Fe-COF。随后通过静电吸附包覆透明质酸（HA）进行改性,构建一种名为HA-Fe-COF的多功能纳米平台。在糖尿病伤口感染的情况下,伤口处的细菌会分泌透明质酸酶,进而引发HA的降解,释放出的Fe-COF具有多重抗菌特性,包括类过氧化物酶活性、光热和光动力特性。这些特性共同促成了三重模式协同抗菌,而降解的小分子透明质酸同时又可以促进细胞的迁移和血管生成,促进了糖尿病感染伤口愈合过程。

105. 陈奕丹, 功能化共价有机框架药物载体促进糖尿病伤口愈合. 2024.

106. 柴国栋, 二氢槲皮素@HKUST-1基释氧水凝胶制备及促进糖尿病伤口愈合研究. 2024.

在慢性创面愈合过程中,细菌感染或炎症是不可避免的。特别是对于糖尿病足溃疡（Diabetic Foot Ulcers,DFUs）患者,还存在创面缺氧的问题,可导致血管生成延迟和创面愈合受损,严重时甚至可能危及生命。而传统的伤口敷料往往只注重于抑菌、抗炎或释氧等单一功能的治疗效果,对于治疗糖尿病伤口复杂的微环境作用有限。因此,亟待开发集释氧、抗炎和抑菌性能于一体的多功能创面敷料。二氢槲皮素（Taxifolin,TAX）是一种具有优异的抗炎、抑菌和抗氧化应激作用的黄酮类化合物。本文成功制备了TAX@HKUST-1基释氧水凝胶,并用于促进糖尿病伤口愈合研究。本研究在聚乙烯醇/海藻酸钠/羧甲基壳聚糖水凝胶中引入了TAX@HKUST-1纳米粒子。多孔的HKUST-1主体框架可以有效存储TAX客体,实现了TAX的缓释,避免了TAX的爆发性释放。HKUST-1缓释的Cu2+还可以与TAX协同,发挥促进抑菌和抗氧化应激作用。此外,我们还在水凝胶中引入了过氧化钙（Calcium peroxide,CaO2）纳米粒子,其可以与水反应产生过氧化氢（Hydrogen peroxide,H2O2）。同时,由于HKUST-1具有开放的铜活性位点,因此铜基纳米粒子可以作为一种类过氧化氢酶（Catalase,CAT）,有效地促进H2O2分解产生氧气,从而为伤口提供充足的氧气,同时避免H2O2对细胞的氧化损伤。具体内容包括: （1）纳米粒子的制备及TAX@HKUST-1类过氧化氢酶活性研究使用化学沉淀法制备了CaO2纳米粒子,并进行了物理化学性质表征。使用溶液合成法制备了HKUST-1纳米粒子,进一步使用浸渍法实现了TAX的负载,并通过单因素实验对载药工艺进行了优化。利用傅里叶红外光谱（FTIR）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等对纳米粒子进行了表征。结果表明,我们成功制备了CaO2和TAX@HKUST-1纳米粒子。此外,酶活性实验表明,TAX@HKUST-1具有良好的类CAT活性。（2）TAX@HKUST-1基释氧水凝胶的制备、表征及性能将TAX@HKUST-1与CaO2纳米粒子引入聚乙烯醇/海藻酸钠/羧甲基壳聚糖水凝胶中制备了TAX@HKUST-1基释氧水凝胶（PTH）,并对水凝胶的结构形貌等进行了表征,对PTH的释药、释氧、抑菌及抗氧化应激能力进行了评价。结果显示,PTH具有良好的溶胀性能和力学性能,在负载CaO2和TAX@HKUST-1纳米粒子后,水凝胶具备了释氧能力,实现了TAX的缓释,抗菌和抗氧化性能得到了有效提升。细胞内抗氧化活性实验表明,PTH的使用可以降低H2O2产生的细胞氧化损伤。细胞毒性实验表明,PTH的生物相容性良好,可以安全用于后续实验。（3）TAX@HKUST-1基释氧水凝胶的体内研究慢性伤口往往会出现炎症和氧化应激等问题,抑制伤口愈合。为了检测PTH对慢性伤口的治疗效果,本研究中我们构建了糖尿病小鼠的皮肤创伤模型,并通过制备的PTH进行治疗。实验数据显示,PTH能够促进伤口收缩,具有较强的抗炎活性,可以减轻伤口组织中IL-6、CD68、TNF-α和IL-1β的表达,起到抑制伤口炎症的作用。与此同时,PTH能够增加伤口部位CD31、VEGF、HO-1和Nrf2的表达,起到促进伤口部位血管生成和抗氧化应激的作用,从而加速伤口愈合。总之,本研究为开发集释氧、抗炎和抑菌性能于一体的多功能创面敷料提供了一种解决思路。

107. 曹国起, YAP通过NCOA4调控铁死亡影响慢性创面愈合及复合微针用于慢创治疗的作用研究. 2024.

研究背景慢性创面因血管生成障碍、缺氧、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)水平过高和持续炎症反应的微环境而难以愈合。中国每年慢性创面的治疗需求约3000万人次,总体治疗费用大于3000亿元,给患者和社会带来了巨大的医疗负担。由于慢性创面病因和病理机制的复杂性,目前无法完全模拟慢性创面微环境,但缺血缺氧是大多数慢性创面的共同特征,探明缺血缺氧致创面难愈合的机制将为慢性创面的病理机制和临床治疗提供理论依据。在慢性创面缺血缺氧微环境中,细胞存活数量不足是导致创面难愈合的重要原因。真皮成纤维细胞是促进创面愈合的主要功能细胞之一,在创面愈合各个阶段均发挥重要作用,然而慢性创面缺血缺氧微环境下真皮成纤维细胞死亡的原因及机制尚不清楚。缺血缺氧可诱导大量细胞死亡和炎症反应,其中铁死亡在这一过程中发挥重要作用。因此,抑制铁死亡可能成为治疗缺血性损伤相关疾病的潜在方法,为研究缺血缺氧导致创面难愈合的机制提供了新视角。目前,在慢性创面缺血缺氧微环境下真皮成纤维细胞的死亡是否与铁死亡相关仍未可知。适量ROS是创面修复所必需的,但慢性创面血管生成障碍造成缺血缺氧后,ROS水平过高,影响了细胞的存活和功能。与铁死亡过程密切相关的铁自噬可以在核受体共激活因子4(Nuclear receptor coactivator 4,NCOA4)介导下降解铁蛋白释放出大量游离二价铁离子,铁离子通过芬顿反应产生大量ROS,与细胞膜不饱和脂肪酸发生反应导致脂质过氧化水平过高诱导细胞死亡,提示NCOA4调控的铁死亡可能与慢性创面缺血缺氧微环境中真皮成纤维细胞的死亡存在联系,目前尚未见相关研究的报道。慢性创面常因血管闭塞、压迫性坏死、局部感染及炎症等多种复杂因素所致,往往存在血管生成障碍和ROS水平过高,临床治疗难度极大。慢性创面的传统治疗强调彻底清创、及时闭合伤口以及合适的敷料覆盖,但治疗效果差强人意。探索更有效、可推广的新方法和新策略,仍是当前慢性创面修复研究的重要方向。近年来,生物材料发展迅速,在创面愈合中的应用愈发广泛。生物材料因具备针对创面微环境而设计的特性给创面治疗带来了新的希望。针对慢性创面血管生成障碍和ROS水平过高的问题,研究发现,二氧化锰(MnO2)纳米片作为一种新型无机纳米酶,能有效催化内源性ROS分解并产生氧气,不仅清除了过多的ROS,还为创面愈合提供了氧气,使MnO2成为慢性创面治疗中有前景的抗氧化剂。多项研究表明,铜离子(Cu2+)可以通过促进内皮细胞的增殖、迁移、黏附、提高成管能力和促进血管形成相关基因的表达,发挥促进血管生成的重要作用。因此,合成一种同时负载二氧化锰纳米片和铜离子的复合生物材料,有望解决慢性创面血管生成障碍和ROS水平过高的瓶颈问题。此外,创面愈合过程中,大量的修复细胞位于创面真皮深层,外敷的治疗药物难以进入。微针贴片能够透皮传递各种物质,合成的复合生物材料可以封装在微针的尖端,使其能够穿过皮肤组织并释放至真皮层,从而更加有效的促进慢性创面愈合。研究目的1.探究慢性创面缺血缺氧微环境下真皮成纤维细胞是否发生铁死亡及其相关机制。2.设计合成一种同时负载二氧化锰纳米片和铜离子的复合微针生物材料,解决慢性创面血管生成障碍、ROS水平过高的问题,促进创面愈合。研究方法在第一部分研究中,首先构建小鼠缺血创面模型,观察创面愈合情况,并利用激光散斑成像系统观察创面血流情况。通过Western blotting和免疫荧光技术检测创面组织中谷胱甘肽过氧化物酶 4(Glutathione peroxidase 4,GPX4)、铁蛋白重链(Ferritin heavy chain,FTH)、微管相关蛋白轻链 3(Microtubule-associated protein light 1 chain 3,LC3B)的表达水平;真皮成纤维细胞进行氧糖剥夺(Oxygen and glucose deprivation,OGD)处理以模拟慢性创面缺血缺氧的微环境。OGD处理细胞后,通过CCK-8检测细胞增殖能力,透射电镜观察细胞内线粒体形态,流式细胞术检测细胞内脂质过氧化、自噬、游离二价铁离子水平,ELISA检测细胞内谷胱甘肽(Glutathione,GSH)水平,Western blotting检测OGD处理后细胞内长链酯酰辅酶A合成酶4(Acyl-CoA synthetase long-chain family member 4,ACSL4)、GPX4、LC3B、聚集素 1(Sequestosome 1,P62)、FTH、NCOA4和Yes相关蛋白(Yes-associated protein,YAP)的蛋白表达水平,免疫荧光检测GPX4、FTH、LC3B和YAP的表达和定位;通过小干扰RNA敲低细胞内NCOA4的表达,检测铁死亡相关指标变化。通过慢病毒感染对真皮成纤维细胞内YAP进行过表达,用质粒对已过表达YAP的真皮成纤维细胞进行转染以过表达NCOA4,Western blotting检测YAP和NCOA4的蛋白表达水平,流式细胞术检测细胞内脂质过氧化水平。最后,使用铁死亡抑制剂Ferrostatin-1、自噬抑制剂磷酸氯喹和YAP抑制剂维替泊芬处理缺血创面。在第二部分研究中,首先通过配位自组装的方法制备CuTA纳米颗粒,然后利用单宁酸(Tannic Acid,TA)和MnO2纳米片之间的吸附作用,制备CuTA@MnO2纳米片。通过电子显微镜观察所制备纳米片的微观形态。利用傅立叶变换红外光谱仪分析纳米片的化学成分。动态光散射测量TA和铜吸附后MnO2纳米片表面Zeta电位的变化。X射线光电子能谱进一步研究CuTA@MnO2的结构;使用近红外光(Near Infrared,NIR)对制备的纳米片溶液进行照射,并进行热成像和温度测量。通过细菌活/死染色和细菌菌落形成实验观察纳米片的抗菌效果。通过检测过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2·-)的清除率以及细胞内ROS免疫荧光染色来评价纳米片的抗氧化能力。通过Transwell实验检测各组HUVECs的迁移能力。通过成管实验检测各组的成管能力;另外构建大鼠糖尿病慢性创面模型,观察创面愈合情况,通过苏木素-伊红染色观察创面的再上皮化。通过荧光原位杂交分析各组的抗菌性能。DCFH-DA染色来检测各组创面组织内的ROS水平。CD31免疫组织化学染色检测血管生成能力,Masson三色染色和免疫组织化学Ⅲ型胶原、Ⅰ型胶原染色检测胶原再生能力。在第15天,取创面组织进行RNA测序,火山图显示上调或下调的基因。对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析。研究结果第一部分研究中小鼠缺血创面明显延迟愈合,且缺血创面一侧血流明显减少。与对照创面相比,Western blotting结果显示GPX4和FTH表达降低,LC3B表达增高。免疫荧光结果也显示GPX4和FTH表达降低,LC3B表达增高。OGD处理的真皮成纤维细胞线粒体皱缩,脂质过氧化、自噬和Fe2-水平升高,GSH水平降低。铁死亡抑制剂Fer-1的加入降低了 ACSL4的表达,升高了 GPX4的表达。同时脂质过氧化水平降低,GSH水平升高。自噬抑制剂磷酸氯喹对自噬的抑制显著降低了脂质过氧化、自噬和Fe2+水平,升高了 GSH水平。小干扰RNA对NCOA4敲低效率良好,且对NCOA4进行敲低后,细胞内Fe2+和脂质过氧化水平降低,GSH的水平升高。过表达YAP的真皮成纤维细胞中,NCOA4表达降低,脂质过氧化水平降低。用质粒对过表达YAP的真皮成纤维细胞中NCOA4过表达后,YAP的表达不变,脂质过氧化水平升高。铁死亡抑制剂Ferrostatin-1和自噬抑制剂磷酸氯喹均促进了缺血创面愈合,而YAP抑制剂维替泊芬延缓了缺血创面愈合。第二部分研究中电镜、傅立叶变换红外光谱仪、动态光散射、表面Zeta电位和X射线光电子能谱的结果表明成功制备了 CuTA@MnO2纳米片。将纳米片暴露于NIR下,表现出明显的温度升高。细菌活/死染色和细菌菌落形成实验表明,存在NIR照射的情况下,带有MnO2纳米片的两组细菌数量最少。带有MnO2纳米片的各组对H2O2的清除率接近100%,对O2·-的清除率接近90%。NIR照射后,CuTA@MnO2组在Transwell小室中显示出数量最多的HUVECs迁移。成管实验表明,只有CuTA@MnO2+NIR组形成了典型的管状结构。糖尿病感染创面在15天的时间里,CuTA@MnO2-HA组愈合速度最快。组织学分析显示,CuTA@MnO2-HA组表现出比其他组更快的再上皮化。荧光原位杂交结果显示,CuTA@MnO2-HA组荧光强度最低,细菌数量最少。ROS免疫荧光染色表明CuTA@MnO2-HA组荧光强度最低,ROS水平最低。此外,CD31免疫组织化学染色显示,CuTA@MnO2-HA组具有较强的血管生成能力。Masson染色显示,CuTA@MnO2-HA组的胶原再生能力最高。RNA测序结果表明,血管生成和重塑相关的基因在CuTA@MnO2-HA组表达上调。相反,与炎症相关的基因在CuTA@MnO2-HA组表达显著下调。研究结论1.YAP通过抑制NCOA4介导的铁自噬减轻氧糖剥夺诱导的真皮成纤维细胞铁死亡以促进慢性创面愈合。2.通过配位自组装合成的同时负载铜离子和二氧化锰纳米片的CuTA/MnO2-HA复合微针系统,通过抗菌、抗氧化、促血管形成显著促进了糖尿病慢性创面愈合。

108. 蔡雨岑, 一种基于还原性/热敏性药物的水凝胶载药系统构建及其应用分析研究. 2024.

目前,自由基聚合直接介导形成的水凝胶具有独特的优势,已成为材料科学和生物医学领域的研究热点。自由基聚合反应是一种链式反应过程,通过引发剂产生自由基,启动单体分子的加聚反应,形成高分子链。利用自由基聚合技术可以方便地制备出不同性质的水凝胶材料,通过调节单体种类、交联剂用量等反应条件,可以精准调控水凝胶的力学性能、网络结构和降解行为,为特定应用需求定制理想的凝胶体系。这种水凝胶通过自由基聚合反应快速形成三维网状结构,具有高效、快速和可控性等优点,在生物医学、环境保护、食品工程等领域具有广阔的应用前景。然而,自由基具有强烈的氧化能力和剧烈的反应活性,这些独特的化学特性在为水凝胶赋予优异性能的同时,也限制了一些还原性或热敏性药物在该体系中的负载能力。自由基本身的强氧化性可能会氧化药物,使药物的活性降低。此外,在自由基聚合过程中,会释放出大量的热量,可能会导致所负载的药物分子结构发生改变,使药物活性降低甚至完全失活,从而影响药物的药理作用。本研究针对传统的一锅自由基聚合法制备的水凝胶在负载与释放药物方面存在的缺陷,提出了一种新型凝胶形成策略,即溶胶-凝胶法,成功构建了一种适用于特定药物高效负载、缓释和协同应用的功能性水凝胶材料。首先,利用自由基引发剂对功能性单体进行聚合反应,得到所需的聚合物溶胶(命名为AA-sol)。然后,引入单宁酸(TA)与溶胶支链上的苯硼酸基团发生共价偶联反应形成动态可逆的硼酸酯键,从而形成新型水凝胶(命名为New-gel)。这种新型凝胶形成策略不仅拥有自由基聚合反应本身的优势,如快速、高效、可控等,而且妥善地规避了传统的一锅自由基聚合法对药物分子的不利影响。与传统的一锅自由基聚合法制备的载药水凝胶(命名为Old-gel)相比,New-gel不仅具有更优异的理化性能,如优异的力学强度、更高的透光性和生物相容性等,而且能够高效地负载多种药物分子,且在缓释过程中能有效保护药物的化学结构和生物活性,避免药理作用的丧失。其次,New-gel对氧气分子具有良好的加载和缓释能力。利用这一特性,将其用于糖尿病创面治疗,其能持续释放氧气至创面部位,有效缓解创面的缺氧状态,从而促进创面愈合。同时,氧气的存在与New-gel的高透过性能协同光敏剂利用光动力疗法产生ROS达到杀菌作用,有望成为一种治疗细菌感染的新策略。总之,本研究提出了一种新型水凝胶合成策略,克服了传统一锅自由基聚合水凝胶对药物加载的缺陷。借助自由基聚合反应的可控性和灵活性,在水凝胶中引入不同的功能基团或生物活性分子,为其在生物医学、创面修复、抗菌防护等多个领域的应用打开了新的大门。这种新型功能性水凝胶体系也将为相关领域的发展带来全新的机遇和突破。

109. 贝颖, et al., 普鲁士蓝纳米颗粒促进糖尿病皮肤创面愈合, in 中国组织工程研究. 2024. p. 1526–1532.

背景：炎症、氧化应激及细菌感染是糖尿病创面难愈合的主要原因，近年来各种无机纳米材料以其抗菌活性被广泛应用于皮肤创面愈合的治疗，但抗氧化和抗炎方面的作用有限。目的：考察普鲁士蓝纳米颗粒在抗氧化、抗炎和光热抗菌多方面的糖尿病创伤修复的效果。方法：制备普鲁士蓝纳米颗粒并进行表征。(1)体外实验：采用MTT法检测不同浓度普鲁士蓝纳米颗粒的生物相容性；在过氧化氢条件下，检测普鲁士蓝纳米颗粒的细胞保护作用及活性氧荧光表达；检测普鲁士蓝纳米颗粒分解过氧化氢和超氧阴离子自由基的能力；考察普鲁士蓝纳米颗粒抑制脂多糖诱导巨噬细胞炎症的作用；采用平板菌落计数法检测普鲁士蓝纳米颗粒的光热抗菌能力。(2)体内实验：腹腔注射链脲佐菌素建立糖尿病ICR小鼠模型，使用打孔器在背部建立直径6 mm全厚皮肤创面，分对照组(未给予治疗)、普鲁士蓝组及普鲁士蓝光照组干预，观察创面愈合与组织形态学变化。结果与结论：(1)体外实验：普鲁士蓝纳米颗粒在25-200μg/mL质量浓度下对细胞无毒性；普鲁士蓝纳米颗粒具有极强的抗氧化能力，能够抑制氧化应激条件下过度活性氧的产生及对细胞的杀伤，对过氧化氢有降解活性且具有很强的清除超氧阴离子自由基的能力；普鲁士蓝纳米颗粒还显示出显著的抗炎活性，并且在光照后显示出极强的抗菌能力。(2)体内实验：造模14 d后，普鲁士蓝组、普鲁士蓝光照组创面明显缩小，其中普鲁士蓝光照组创面愈合速度最快。苏木精-伊红和Masson染色显示，普鲁士蓝组、普鲁士蓝光照组创面可见大量的肉芽组织形成及胶原沉积，其中以普鲁士蓝光照组最多；免疫荧光染色显示，与对照组比较，普鲁士蓝组和普鲁士蓝光照组α-SMA和CD31表达明显增多(P <0.05),F4/80表达明显减少(P <0.05)，其中以普鲁士蓝光照组改善更明显。(3)结果表明，普鲁士蓝纳米颗粒通过发挥抗炎、抗氧化及抗菌作用促进糖尿病小鼠模型皮肤创面的愈合。

110. Zubair, M., et al., In vitro inhibition of biofilm and virulence factor production in azole-resistant strains of Candida albicans isolated from diabetic foot by Artemisia vulgaris stabilized tin (IV) oxide nanoparticles, in Front Cell Infect Microbiol. 2023. p. 1322778.
110. 祖拜尔，M. 等，蒿属植物稳定的锡（IV）氧化物纳米颗粒对糖尿病足中分离的唑类耐药白色念珠菌菌株生物膜形成及致病因子产生的体外抑制作用，发表于《细胞与感染微生物学前沿》2023 年，页码 1322778。

The advent of nanotechnology has been instrumental in the development of new drugs with novel targets. Recently, metallic nanoparticles have emerged as potential candidates to combat the threat of drug-resistant infections. Diabetic foot ulcers (DFUs) are one of the dreadful complications of diabetes mellitus due to the colonization of numerous drug-resistant pathogenic microbes leading to biofilm formation. Biofilms are difficult to treat due to limited penetration and non-specificity of drugs. Therefore, in the current investigation, SnO(2) nanoparticles were biosynthesized using Artemisia vulgaris (AvTO-NPs) as a stabilizing agent and were characterized using ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX). Furthermore, the efficacy of AvTO-NPs against biofilms and virulence factors of drug-resistant Candida albicans strains isolated from DFUs was assessed. AvTO-NPs displayed minimum inhibitory concentrations (MICs) ranging from 1 mg/mL to 2 mg/mL against four strains of C. albicans. AvTO-NPs significantly inhibited biofilm formation by 54.8%-87%, germ tube formation by 72%-90%, cell surface hydrophobicity by 68.2%-82.8%, and exopolysaccharide (EPS) production by 69%-86.3% in the test strains at respective 1/2xMIC. Biosynthesized NPs were effective in disrupting established mature biofilms of test strains significantly. Elevated levels of reactive oxygen species (ROS) generation in the AvTO-NPs-treated C. albicans could be the possible cause of cell death leading to biofilm inhibition. The useful insights of the present study could be exploited in the current line of treatment to mitigate the threat of biofilm-related persistent DFUs and expedite wound healing.
纳米技术的出现对开发具有新型靶点的药物起到了关键作用。近年来，金属纳米颗粒作为潜在候选物，在应对耐药性感染威胁方面展现出巨大潜力。糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的严重并发症之一，其成因在于大量耐药性致病微生物定植并形成生物膜。生物膜因药物渗透性差及非特异性作用而难以治疗。因此，本研究以芸香（Artemisia vulgaris）为稳定剂，通过生物合成制备了二氧化铋（SnO₂）纳米颗粒（AvTO-NPs），并采用紫外-可见光谱（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）及能量色散 X 射线光谱(EDX)对 SnO₂纳米颗粒（AvTO-NPs）进行了表征。此外，评估了 AvTO-NPs 对 DFUs 中分离的耐药性白色念珠菌菌株生物膜及致病因子的抑制效果。AvTO-NPs 对四株白色念珠菌的最小抑菌浓度（MIC）范围为 1 mg/mL 至 2 mg/mL。AvTO-NPs 显著抑制了测试菌株在 1/2xMIC 浓度下生物膜形成（54.8%-87%）、菌丝管形成（72%-90%）、细胞表面疏水性（68.2%-82.8%）及外多糖（EPS）产生（69%-86.3%）。生物合成的纳米颗粒对测试菌株已形成的成熟生物膜具有显著破坏作用。AvTO-NPs 处理的白色念珠菌中活性氧（ROS）生成水平升高，可能是导致细胞死亡并进而抑制生物膜形成的原因。本研究的有用见解可用于当前治疗方案，以减轻生物膜相关慢性足部溃疡的威胁并加速伤口愈合。

111. Zina, R., et al., Nisin Z Potential for the Control of Diabetic Foot Infections Promoted by Pseudomonas aeruginosa Persisters, in Antibiotics (Basel). 2023.
111. 辛娜，R. 等，乳酸链球菌素 Z 在控制铜绿假单胞菌持久菌株诱导的糖尿病足感染中的潜力，载于《抗生素》（巴塞尔）。2023.

Diabetic foot ulcers (DFU) are a major complication of diabetes mellitus and a public health concern worldwide. The ability of P. aeruginosa to form biofilms is a key factor responsible for the chronicity of diabetic foot infections (DFIs) and frequently associated with the presence of persister cells. These are a subpopulation of phenotypic variants highly tolerant to antibiotics for which new therapeutic alternatives are urgently needed, such as those based on antimicrobial peptides. This study aimed to evaluate the inhibitory effect of nisin Z on P. aeruginosa DFI persisters. To induce the development of a persister state in both planktonic suspensions and biofilms, P. aeruginosa DFI isolates were exposed to carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone (CCCP) and ciprofloxacin, respectively. After RNA extraction from CCCP-induced persisters, transcriptome analysis was performed to evaluate the differential gene expression between the control, persisters, and persister cells exposed to nisin Z. Nisin Z presented a high inhibitory effect against P. aeruginosa persister cells but was unable to eradicate them when present in established biofilms. Transcriptome analysis revealed that persistence was associated with downregulation of genes related to metabolic processes, cell wall synthesis, and dysregulation of stress response and biofilm formation. After nisin Z treatment, some of the transcriptomic changes induced by persistence were reversed. In conclusion, nisin Z could be considered as a potential complementary therapy for treating P. aeruginosa DFI, but it should be applied as an early treatment or after wound debridement.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的主要并发症之一，也是全球公共卫生领域的重大问题。铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）形成生物膜的能力是导致糖尿病足感染（DFI）慢性化的关键因素，且常与持久菌的存在相关。这些持久菌是抗生素耐受性极高的表型变异亚群，亟需开发新的治疗方案，如基于抗菌肽的疗法。本研究旨在评估尼丁 Z 对铜绿假单胞菌 DFI 持久细胞的抑制作用。为诱导悬浮液及生物膜中持久状态的形成，分别将铜绿假单胞菌 DFI 菌株暴露于碳酰氯苯肼（CCCP）和环丙沙星中。从 CCCP 诱导的持久菌中提取 RNA 后，进行了转录组分析，以评估对照组、持久菌及暴露于尼辛 Z 的持久菌之间的差异基因表达。尼辛 Z 对铜绿假单胞菌持久菌表现出较高的抑制作用，但无法在已建立的生物膜中根除其菌群。转录组分析显示，持久性与代谢过程相关基因下调、细胞壁合成异常以及应激反应和生物膜形成紊乱相关。经尼丁 Z 处理后，部分由持久性诱导的转录组变化被逆转。综上所述，尼丁 Z 可作为治疗铜绿假单胞菌 DFI 的潜在辅助疗法，但应作为早期治疗或在伤口清创后应用。

112. Zhang, W., et al., A hybrid hydrogel constructed using drug loaded mesoporous silica and multiple response copolymer as an intelligent dressing for wound healing of diabetic foot ulcers, in J Mater Chem B. 2023. p. 4922–4933.
112. 张，W. 等，采用药物负载的介孔二氧化硅与多响应共聚物制备的混合水凝胶作为糖尿病足溃疡愈合的智能敷料，发表于《材料化学 B》2023 年，第 4922–4933 页。

Traditional wound dressings have poor mechanical properties and a single function,
传统伤口敷料机械性能差且功能单一，which cannot achieve rapid healing of diabetic wounds in a unique physiological microenvironment. In order to develop multifunctional hydrogel dressings with appropriate biological activity to accelerate wound healing and obtain better clinical therapeutic effects, herein we report a hybrid system based on drug loaded mesoporous silica and injectable polymer hydrogels mixed with hypoglycemic drug metformin (Met) as a dressing for diabetic wounds. Firstly, a copolymer with the phenylboronic acid group in the side group, poly(acrylamide-co-dimethylaminopropylacrylamide-co-methacrylamidophenylboronic acid) (abbreviated as PB), was prepared. PB was mixed with polyvinyl alcohol (PVA) to obtain an injectable hydrogel (named PP) with pH/glucose dual responsiveness, which was formed through the combination of the phenylborate group of PB and o-diol of PVA. In another reaction, polydopamine-modified mesoporous silica nanoparticles (MSN@PDA) were prepared and used to adsorb antibiotic tetracycline hydrochloride (TH) to obtain drug-loaded MSN@PDA-TH nanoparticles. Subsequently, the hybrid hydrogel dressing (abbreviated as PP/MSN@PDA-TH/Met) was obtained by mixing PB, PVA, Met and MSN@PDA-TH. The self-healing, rheological and adhesive properties of the hybrid hydrogel were characterized. The results show that the hydrogel dressing has good physical properties. Met and TH were released in vitro in different pH media and glucose environments. The results show that the hydrogel dressing has dual responsiveness towards pH and glucose, and can continuously release metformin and tetracycline, which is conducive to accelerating wound healing. The antimicrobial activity, ROS clearance ability and biocompatibility of the hydrogel dressing were evaluated. The results indicate that the hydrogel dressing was multifunctional. Finally, a full-thickness wound repair model of diabetic mice induced by streptozotocin (STZ) was established. The hybrid hydrogel dressing was applied to the wound surface of mice. The wound healing testing on diabetic mice confirmed that the wound covered with the hybrid hydrogel dressing was completely healed with the formation of the new skin and hair within 9 days to 12 days. Histological analysis indicates that, compared to the PBS control, the hydrogel dressing did not cause significant inflammation in the wound, and a large number of blood vessels, glands and hair follicles appeared. This study provides a good strategy for multi-drug synergistic treatment of diabetic foot ulcers.
在独特的生理微环境中，现有方法无法实现糖尿病伤口快速愈合。为开发具有适当生物活性、能够加速伤口愈合并取得更好临床疗效的多功能水凝胶敷料，本文报道了一种基于载药介孔二氧化硅与可注射聚合物水凝胶混合体系的敷料，其中混入了降糖药物二甲双胍（Met），用于糖尿病伤口治疗。首先，制备了侧链含有苯硼酸基团的共聚物，即聚丙烯酰胺-二甲基氨丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酰胺-苯硼酸共聚物（简称 PB）。PB 与聚乙烯醇（PVA）混合，制备出一种 pH/葡萄糖双响应的可注射水凝胶（命名为 PP），其双响应特性来源于 PB 的苯硼酸基团与 PVA 的 o-二醇基团的相互作用。在另一反应中，制备了聚多巴胺修饰的介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN@PDA），并用于吸附抗生素四环素盐酸盐（TH），获得载药 MSN@PDA-TH 纳米颗粒。随后，通过混合 PB、PVA、Met 和 MSN@PDA-TH，制备了杂化水凝胶敷料（简称 PP/MSN@PDA-TH/Met）。表征了杂化水凝胶的自愈合、流变和粘附性能。结果表明，水凝胶敷料具有良好的物理性能。Met 和 TH 在不同 pH 介质和葡萄糖环境下体外释放。结果表明，水凝胶敷料对 pH 值和葡萄糖具有双响应性，可持续释放二甲双胍和四环素，有利于加速伤口愈合。评估了水凝胶敷料的抗菌活性、ROS 清除能力和生物相容性。研究结果表明，该水凝胶敷料具有多功能性。最后，通过链脲佐菌素（STZ）诱导建立了糖尿病小鼠的全层创面修复模型。将混合水凝胶敷料应用于小鼠创面表面。对糖尿病小鼠的创面愈合测试证实，覆盖混合水凝胶敷料的创面在 9 天至 12 天内完全愈合，并形成了新的皮肤和毛发。组织学分析表明，与 PBS 对照组相比，水凝胶敷料未引起伤口显著炎症，且出现大量血管、腺体和毛囊。本研究为糖尿病足溃疡的多药协同治疗提供了良好策略。

113. Zhang, J., et al., Hair Derived Microneedle Patches for Both Diabetic Foot Ulcer Prevention and Healing, in ACS Biomater Sci Eng. 2023. p. 363–374.
113. 张，J. 等，毛发衍生微针贴片在糖尿病足溃疡预防与愈合中的应用，载于《ACS 生物材料科学与工程》2023 年，第 363–374 页。

The large amount of reactive oxygen species (ROS) produced by high glucose metabolism in diabetic patients not only induces inflammation but also damages blood vessels, finally resulting in low limb temperature, and the high glucose environment in diabetic patients also makes them susceptible to bacterial infection. Therefore, diabetic foot ulcer (DFU) usually presents as a nonhealing wound. To efficaciously prevent and treat DFU, we proposed a near-infrared (NIR) responsive microneedle (MN) patch hierarchical microparticle (HMP)-ZnO-MN-vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor (H-Z-MN-VEGF&bFGF), which could deliver drugs to the limbs painlessly, accurately, and controllably under NIR irradiation. Therein, the hair-derived HMPs exhibited the capacity of scavenging ROS, thereby preventing damage to the blood vessels. Meanwhile, zinc oxide (ZnO) nanoparticles endowed the MN patch with excellent antibacterial activity which could be further enhanced with the photothermal effect of HMPs under NIR irradiation. Moreover, vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor could promote the angiogenesis. A series of experiments proved that the MN patch exhibited broad-spectrum antibacterial and anti-inflammatory capacities. In vivo, it obviously increased the temperature of fingertips in diabetic rats as well as promoted collagen deposition and angiogenesis during wound healing. In conclusion, this therapeutic platform provides a promising method for the prevention and treatment of DFU.
糖尿病患者高血糖代谢产生的大量活性氧（ROS）不仅会引发炎症，还会损伤血管，最终导致肢体温度降低。此外，糖尿病患者的高血糖环境使其更易受到细菌感染。因此，糖尿病足溃疡（DFU）通常表现为难以愈合的伤口。为了有效预防和治疗 DFU，我们提出了一种近红外（NIR）响应型微针（MN）贴片分级微粒（HMP）-ZnO-MN-血管内皮生长因子和基本成纤维细胞生长因子（H-Z-MN-VEGF&bFGF）复合结构，该结构可在 NIR 照射下无痛、精准、可控地将药物输送至肢体。其中，毛发来源的 HMPs 具有清除活性氧（ROS）的能力，从而防止血管损伤。同时，氧化锌（ZnO）纳米颗粒赋予 MN 贴片优异的抗菌活性，该活性可在 NIR 照射下通过 HMPs 的光热效应进一步增强。此外，血管内皮生长因子和基本成纤维细胞生长因子可促进血管生成。一系列实验证明，微针贴片具有广谱抗菌和抗炎能力。在体内实验中，其显著提高了糖尿病大鼠指尖温度，并促进了伤口愈合过程中的胶原沉积和血管生成。综上所述，该治疗平台为糖尿病足溃疡的预防与治疗提供了有前景的方法。

114. Zhang, F., et al., Infected wound repair with an ultrasound-enhanced nanozyme hydrogel scaffold, in Mater Horiz. 2023. p. 5474–5483.
114. 张，F. 等，超声增强纳米酶水凝胶支架在感染创面修复中的应用，材料前沿，2023，第 5474–5483 页。

Chronic diabetic wounds persistently face the threat of evolving into diabetic foot ulcers owing to severe hypoxia, high levels of reactive oxygen species (ROS), and a complex inflammatory microenvironment. To concurrently surmount these obstacles, we developed an all-round therapeutic strategy based on nanozymes that simultaneously scavenge ROS, generate O(2) and regulate the immune system. First, we designed a dynamic covalent bond hybrid of a metal-organic coordination polymer as a synthesis template, obtaining high-density platinum nanoparticle assemblies (PNAs). This compact assembly of platinum nanoparticles not only effectively simulates antioxidant enzymes (CAT, POD) but also, under ultrasound (US), enhances electron polarization through the surface plasmon resonance effect, endowing it with the ability to induce GSH generation by effectively replicating the enzyme function of glutathione reductase (GR). PNAs, by mimicking the activity of CAT and POD, effectively catalyze hydrogen peroxide, alleviate hypoxia, and effectively generate GSH under ultrasound, further enhancing ROS scavenging. Notably, PNAs can regulate macrophage responses in the inflammatory microenvironment, circumventing the use of any additives. It was confirmed that PNAs can enhance cell proliferation and migration, promote neoangiogenesis IN VITRO, and accelerate the healing of infected diabetic wounds IN VIVO. We believe that an all-round therapeutic method based on PNA nanozymes could be a promising strategy for sustained diabetic wound healing.
慢性糖尿病伤口长期面临演变为糖尿病足溃疡的威胁，这主要归因于严重缺氧、高水平的活性氧（ROS）以及复杂的炎症微环境。为同时克服这些障碍，我们基于纳米酶开发了一种全方位治疗策略，该策略可同时清除 ROS、产生 O₂并调节免疫系统。首先，我们设计了一种金属-有机配位聚合物动态共价键杂化结构作为合成模板，制备出高密度铂纳米粒子组装体（PNAs）。这种紧凑的铂纳米粒子组装体不仅能有效模拟抗氧化酶（CAT、POD）的活性，而且在超声波（US）作用下，通过表面等离子体共振效应增强电子极化，使其具备模拟谷胱甘肽还原酶（GR）酶功能、有效诱导谷胱甘肽（GSH）生成的能力。PNAs 通过模拟 CAT 和 POD 的活性，有效催化过氧化氢，缓解缺氧，并在超声波作用下有效生成 GSH，进一步增强 ROS 清除能力。值得注意的是，PNAs 能够调节炎症微环境中的巨噬细胞反应，无需添加任何辅助剂。实验证实，PNAs 可增强细胞增殖和迁移，促进体外新生血管生成，并加速体内感染性糖尿病伤口的愈合。我们相信，基于 PNA 纳米酶的全方位治疗方法可能是实现糖尿病伤口持续愈合的有力策略。

115. Young, M.J., et al., Phage Therapy for Diabetic Foot Infection: A Case Series, in Clin Ther. 2023. p. 797–801.
115. 杨，M.J. 等，噬菌体疗法治疗糖尿病足感染：一例病例系列，载于《临床治疗学》2023 年，第 797–801 页。

PURPOSE: Infected diabetic foot ulcers can be difficult to treat and, despite appropriate antibiotic therapy, some diabetic foot infections (DFIs) require amputation. Bacteriophages (phages) are viruses that infect and kill bacteria. Phage therapy has been repeatedly used to successfully treat DFIs and other chronic wounds. METHODS: This article reports the provision of topical adjunctive anti-staphylococcal phage therapy to 10 patients with DFI at high risk of amputation at two UK hospitals as part of clinical care; tolerability and efficacy were clinically assessed. FINDINGS: The opinion of the experienced clinical teams caring for these patients was that 9 of the 10 patients appeared to benefit from adjunctive phage therapy. No adverse effects were reported by clinicians or patients. In 6 of 10 patients the clinical impression was that phage therapy facilitated clinical resolution of infection and limb salvage. Resolution of soft tissue infection was observed in a 7th patient but unresolved osteomyelitis required amputation. An 8th patient demonstrated eradication of Staphylococcus aureus from a polymicrobial infection and a 9th showed signs of clinical improvement before early cessation of phage therapy due to an unrelated event. One patient, with a weakly susceptible S aureus isolate, had no significant response. IMPLICATIONS: This report describes the largest application of phage therapy in the United Kingdom to date and the first application of phage therapy for DFI in the United Kingdom and offers subjective hints toward impressive tolerability and efficacy. Phage therapy has the potential to transform the prevention and treatment of DFIs.
目的：感染性糖尿病足溃疡（DFI）难以治疗，即使采用适当的抗生素治疗，部分糖尿病足感染仍需截肢。噬菌体（phages）是感染并杀死细菌的病毒。噬菌体疗法已被多次用于成功治疗 DFI 及其他慢性伤口。方法：本文报告了在英国两家医院对 10 例截肢高危 DFI 患者进行局部辅助抗金黄色葡萄球菌噬菌体疗法的临床应用；通过临床评估了疗法的耐受性和有效性。研究结果：负责这些患者的临床专家认为，10 例患者中有 9 例似乎从辅助噬菌体疗法中获益。临床医生和患者均未报告不良反应。在 10 例患者中，6 例临床印象认为噬菌体疗法促进了感染的临床缓解和肢体保肢。第 7 例患者软组织感染得到控制，但未治愈的骨髓炎导致截肢。第 8 例患者从混合感染中清除了金黄色葡萄球菌，第 9 例在早期因无关事件停止噬菌体疗法前显示临床改善迹象。1 名患者的 S. aureus 菌株对噬菌体敏感性较弱，未见显著疗效。意义：本研究是迄今为止英国最大规模的噬菌体疗法应用，也是英国首例用于 DFI 的噬菌体疗法，为其耐受性和疗效提供了初步提示。噬菌体疗法有望革新 DFI 的预防与治疗策略。

116. Yastı, A., et al., Comparison of the Efficiency of Epidermal Growth Factor and Negative Pressure Wound Therapy in Diabetic Foot Patients, in Int J Low Extrem Wounds. 2023. p. 93–102.
116. 亞斯蒂（Yastı, A.）等，表皮生長因子與負壓傷口治療在糖尿病足患者中的療效比較，載於《國際下肢傷口期刊》（Int J Low Extrem Wounds），2023 年，第 93–102 頁。

Advanced modalities are used for wounds where conventional treatment is insufficient in diabetic foot patients. In this study, we investigated the effects of using Epidermal growth factor (EGF) and NPWTmodalities alone or in combination on the frequency and level of amputation. In the retrospective study, which included 286 patients in total, 76 patients were referred with the decision of amputation or amputation was planned during hospitalization. After the treatments, amputation and distalization of amputation were found 73.3% and 33.3% in the conventional treatment patients. While 86.4% amp and 18.2% amp distalization were found in negative pressure wound therapy (NPWT) only patients, this rate was 52.4% and 90.5% in EGF + NPWT patients, 50% and 83.3% in EGF only patients. While amp and distalization rates were found to be significantly better in those receiving only EGF or EGF + NPWT (P = .015, P = .017 respectively for amputation and P = .000 for distalization), no difference was found in those receiving EGF and EGF + NPWT. As a result of our study, although npwt contributed positively to the number and level of amputations compared to conventional treatment, a significant improvement was found in the number and level of amps when EGF was used alone or combined with NPWT. With this result, EGF was thought to be an important treatment modality that should be evaluated in diabetic foot ulcers (DFUs) without amputation decision.
对于糖尿病足患者，当常规治疗不足以控制伤口时，会采用先进的治疗方法。本研究旨在探讨表皮生长因子（EGF）与负压伤口治疗（NPWT）单独或联合应用对截肢频率及截肢水平的影响。该回顾性研究共纳入 286 例患者，其中 76 例在入院时已决定截肢或计划在住院期间进行截肢。治疗后，常规治疗组的截肢率和远端截肢率分别为 73.3%和 33.3%。仅接受负压伤口治疗（NPWT）的患者中，截肢率为 86.4%，远端截肢率为 18.2%；而 EGF 联合 NPWT 组为 52.4%和 90.5%，仅接受 EGF 治疗的患者为 50%和 83.3%。仅接受 EGF 治疗或 EGF 联合 NPWT 治疗的患者截肢率和远端截肢率显著优于对照组（截肢率 P=0.015，远端截肢率 P=0.017），而 EGF 与 NPWT 联合治疗组与对照组之间无显著差异。本研究结果表明，尽管 NPWT 与常规治疗相比对截肢的数量和程度有积极影响，但单独使用 EGF 或与 NPWT 联合使用时，截肢的数量和程度均有显著改善。因此，EGF 被认为是糖尿病足溃疡（DFUs）中不考虑截肢决策时应评估的重要治疗方法。

117. Xu, H., et al., Cerium oxide nanoparticles in diabetic foot ulcer management: Advances, limitations, and future directions, in Colloids Surf B Biointerfaces. 2023. p. 113535.
117. 徐，H. 等，氧化铈纳米颗粒在糖尿病足溃疡管理中的应用：进展、局限性及未来方向，载于《胶体与界面科学 B：生物界面》2023 年，第 113535 页。

Diabetic foot ulcer (DFU) is one of the most serious complications of diabetes, potentially resulting in wound infection and amputation under severe circumstances. Oxidative stress and dysbiosis are the primary factors that delay wound healing, posing challenges to effective treatment. Unfortunately, conventional approaches in these aspects have proven satisfactory in achieving curative outcomes. Recent research has increasingly focused on using nanoparticles, leveraging their potential in wound dressing and medication delivery. Their unique physical properties further enhance their therapeutic effectiveness. Among these nanoparticles, cerium oxide nanoparticles (CONPs) have garnered attention due to their notable beneficial effects on oxidative stress and microbial abundance, thus representing a promising therapeutic avenue for DFU. This review comprehensively assesses recent studies on CONPs in treating DFU. Furthermore, we elaborate on the wound healing process, ceria synthesis, and incorporating CONPs with other materials. Crucially, a thorough evaluation of CONPs' toxicity as a novel metallic nanomaterial for therapeutic use must precede their formal clinical application. Additionally, we identify the current challenges CONPs encounter and propose future directions for their development.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病最严重的并发症之一，严重时可能导致伤口感染甚至截肢。氧化应激和微生物群失调是延缓伤口愈合的主要因素，给有效治疗带来挑战。遗憾的是，传统方法在这些方面尚未取得令人满意的治愈效果。近期研究日益关注纳米颗粒的应用，利用其在伤口敷料和药物递送方面的潜力。其独特的物理特性进一步提升了治疗效果。在这些纳米颗粒中，氧化铈纳米颗粒（CONPs）因对氧化应激和微生物丰度具有显著有益作用而备受关注，因此成为治疗 DFU 的潜在疗法。本文系统综述了 CONPs 在治疗 DFU 方面的最新研究进展。此外，我们详细阐述了伤口愈合过程、氧化铈的合成以及将 CONPs 与其他材料结合的方法。关键的是，在正式临床应用前，必须对 CONPs 作为新型金属纳米材料的毒性进行全面评估。此外，我们还指出了 CONPs 目前面临的挑战，并提出了未来发展的方向。

118. Wang, Q., et al., Diabetes mellitus promotes the nasal colonization of high virulent Staphylococcus aureus through the regulation of SaeRS two-component system, in Emerg Microbes Infect. 2023. p. 2276335.
118. 王，Q. 等，糖尿病促进高致病性金黄色葡萄球菌在鼻腔的定植，通过调节 SaeRS 两组分系统，发表于《Emerg Microbes Infect.》2023 年，篇名：2276335。

Diabetic foot infections are a common complication of diabetes. Staphylococcus aureus is frequently isolated from diabetic foot infections and commonly colonizes human nares. According to the study, the nasal microbiome analysis revealed that diabetic patients had a significantly altered nasal microbial composition and diversity. Typically, the fasting blood glucose (FBG) level had an impact on the abundance and sequence type (ST) of S. aureus in diabetic patients. We observed that highly virulent S. aureus ST7 strains were more frequently colonized in diabetic patients, especially those with poorly controlled FBG, while ST59 was dominant in healthy individuals. S. aureus ST7 strains were more resistant to human antimicrobial peptides and formed stronger biofilms than ST59 strains. Critically, S. aureus ST7 strains displayed higher virulence compared to ST59 strains in vivo. The dominance of S. aureus ST7 strains in hyperglycemic environment is due to the higher activity of the SaeRS two-component system (TCS). S. aureus ST7 strains outcompeted ST59 both in vitro, and in nasal colonization model in diabetic mice, which was abolished by the deletion of the SaeRS TCS. Our data indicated that highly virulent S. aureus strains preferentially colonize diabetic patients with poorly controlled FBG through SaeRS TCS. Detection of S. aureus colonization and elimination of colonizing S. aureus are critical in the care of diabetic patients with high FBG.
糖尿病足感染是糖尿病的常见并发症。金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）常从糖尿病足感染中分离出来，并常见于人类鼻腔定植。根据研究，鼻腔微生物组分析显示，糖尿病患者的鼻腔微生物组成和多样性显著改变。通常，空腹血糖（FBG）水平对糖尿病患者中金黄色葡萄球菌的丰度和序列类型（ST）有影响。我们观察到，高致病性金黄色葡萄球菌 ST7 菌株在糖尿病患者中更常见，尤其是在 FBG 控制不佳的患者中，而 ST59 在健康个体中占主导地位。金黄色葡萄球菌 ST7 菌株对人类抗菌肽的耐药性更强，且形成更强的生物膜。关键的是，金黄色葡萄球菌 ST7 菌株在体内表现出比 ST59 菌株更高的致病性。金黄色葡萄球菌 ST7 菌株在高血糖环境中的优势地位归因于 SaeRS 两组分系统（TCS）的高活性。ST7 菌株在体外及糖尿病小鼠鼻腔定植模型中均优于 ST59 菌株，而删除 SaeRS TCS 可消除这一优势。我们的数据表明，高致病性金黄色葡萄球菌菌株通过 SaeRS TCS 优先定植于血糖控制不良的糖尿病患者。检测金黄色葡萄球菌定植并清除定植菌对高血糖糖尿病患者的护理至关重要。

119. Turzańska, K., et al., Improving the Management and Treatment of Diabetic Foot Infection: Challenges and Research Opportunities, in Int J Mol Sci. 2023.
119. Turzańska, K. 等，改善糖尿病足感染的管理与治疗：挑战与研究机遇，载于《国际分子科学杂志》，2023 年。

Diabetic foot infection (DFI) management requires complex multidisciplinary care pathways with off-loading, debridement and targeted antibiotic treatment central to positive clinical outcomes. Local administration of topical treatments and advanced wound dressings are often used for more superficial infections, and in combination with systemic antibiotics for more advanced infections. In practice, the choice of such topical approaches, whether alone or as adjuncts, is rarely evidence-based, and there does not appear to be a single market leader. There are several reasons for this, including a lack of clear evidence-based guidelines on their efficacy and a paucity of robust clinical trials. Nonetheless, with a growing number of people living with diabetes, preventing the progression of chronic foot infections to amputation is critical. Topical agents may increasingly play a role, especially as they have potential to limit the use of systemic antibiotics in an environment of increasing antibiotic resistance. While a number of advanced dressings are currently marketed for DFI, here we review the literature describing promising future-focused approaches for topical treatment of DFI that may overcome some of the current hurdles. Specifically, we focus on antibiotic-impregnated biomaterials, novel antimicrobial peptides and photodynamic therapy.
糖尿病足感染（DFI）的管理需要复杂的多学科护理路径，其中减轻负重、清创和针对性抗生素治疗是实现良好临床结局的关键。局部应用外用治疗药物和先进伤口敷料常用于治疗较浅表的感染，而对于更严重的感染，则需与系统性抗生素联合使用。然而，在实际临床中，选择此类外用治疗方法（无论是单独使用还是作为辅助治疗）往往缺乏循证依据，且目前似乎没有明确的市场领导者。这主要归因于缺乏明确的循证指南来评估其疗效，以及缺乏高质量的临床试验。然而，随着糖尿病患者数量的增加，预防慢性足部感染进展至截肢至关重要。局部制剂可能发挥越来越重要的作用，尤其是在抗生素耐药性日益加剧的背景下，其有望限制全身性抗生素的使用。尽管目前已有若干先进敷料用于 DFI 治疗，但本文重点回顾了文献中描述的针对 DFI 局部治疗的未来导向性方法，这些方法可能克服当前面临的挑战。具体而言，我们聚焦于抗生素浸润生物材料、新型抗菌肽及光动力疗法。

120. Turzańska, K., et al., Improving the Management and Treatment of Diabetic Foot Infection: Challenges and Research Opportunities, in Int J Mol Sci. 2023.
120. Turzańska, K. 等，改善糖尿病足感染的管理与治疗：挑战与研究机遇，载于《国际分子科学杂志》，2023 年。

121. Tran, H.Q., et al., Recent Advances in Functional Wound Dressings, in Adv Wound Care (New Rochelle). 2023. p. 399–427.
121. 阮，H.Q. 等，功能性伤口敷料的最新进展，载于《伤口护理进展》（新罗谢尔）。2023. 第 399–427 页。

Significance: Nowadays, the wound dressing is no longer limited to its primary wound protection ability. Hydrogel, sponge-like material, three dimensional-printed mesh, and nanofiber-based dressings with incorporation of functional components, such as nanomaterials, growth factors, enzymes, antimicrobial agents, and electronics, are able to not only prevent/treat infection but also accelerate the wound healing and monitor the wound-healing status. Recent Advances: The advances in nanotechnologies and materials science have paved the way to incorporate various functional components into the dressings, which can facilitate wound healing and monitor different biological parameters in the wound area. In this review, we mainly focus on the discussion of recently developed functional wound dressings. Critical Issues: Understanding the structure and composition of wound dressings is important to correlate their functions with the outcome of wound management. Future Directions: "All-in-one" dressings that integrate multiple functions (e.g., monitoring, antimicrobial, pain relief, immune modulation, and regeneration) could be effective for wound repair and regeneration.
意义：如今，伤口敷料已不再局限于其基本的伤口保护功能。水凝胶、海绵状材料、三维打印网状结构以及纳米纤维基敷料，通过整合功能性组分（如纳米材料、生长因子、酶、抗菌剂和电子元件），不仅能够预防/治疗感染，还能加速伤口愈合并监测伤口愈合状态。最新进展：纳米技术和材料科学的发展为将各种功能性组分整合到敷料中提供了可能，从而促进伤口愈合并监测伤口区域的不同生物参数。本文主要讨论近期开发的具有功能性的伤口敷料。关键问题：理解伤口敷料的结构和组成对于将其功能与伤口管理效果相关联至关重要。未来方向："全功能"敷料，即集多种功能（如监测、抗菌、镇痛、免疫调节和再生）于一体的敷料，可能对伤口修复和再生具有显著效果。

122. Solovieva, A.O., et al., PRP of T2DM Patient Immobilized on PCL Nanofibers Stimulate Endothelial Cells Proliferation, in Int J Mol Sci. 2023.
122. 索洛维耶娃，A.O. 等，2 型糖尿病患者血小板富集血浆（PRP）在聚己内酯（PCL）纳米纤维上固定后促进内皮细胞增殖，发表于《国际分子科学杂志》（Int J Mol Sci），2023 年。

Diabetic foot ulcers (DFU) are a common complication of Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM). Development of bioactive wound healing covers is an important task in medicine. The use of autologous platelet-rich plasma (PRP) consisting of growth factors, cytokines and components of extracellular matrix is a perspective approach for DFU treatment, but we previously found that some T2DM PRP samples have a toxic effect on mesenchymal stem cells (MSCs) in vitro. Here, we covalently immobilized T2DM PRP proteins on polycaprolactone (PCL) nanofibers, and the growth of endothelial cells on the PCL-COOH-PRP was investigated. Additionally, the level of NO reflecting the cytotoxic effects of PRP, angiogenin, and VEGF levels were measured in T2DM PRP samples. The results showed that the application of PCL-COOH-PRP nanofibers allows to remove the cytotoxicity of T2DM PRP and to improve endothelial cell adhesion and proliferative activity. We showed that the origin of T2DM PRP (the level of PRP toxicity or presence/absence of DFU) does not influence the efficiency of cell growth on PCL-COOH-PRP, and on the level of angiogenin, vascular epidermal growth factor (VEGF) in PRP itself.
糖尿病足溃疡（DFU）是 2 型糖尿病（T2DM）的常见并发症。开发具有生物活性的伤口愈合覆盖材料是医学领域的重要任务。自体富血小板血浆（PRP）因含有生长因子、细胞因子及细胞外基质成分，被视为治疗 DFU 的潜在方法。然而，我们此前发现部分 T2DM PRP 样本在体外对间充质干细胞（MSCs）具有毒性作用。本研究将 T2DM PRP 蛋白共价固定于聚己内酯（PCL）纳米纤维上，并考察了内皮细胞在 PCL-COOH-PRP 上的生长情况。此外，测定了 T2DM PRP 样本中反映细胞毒性作用的一氧化氮（NO）水平，以及血管生成素和血管内皮生长因子（VEGF）的水平。结果表明，应用 PCL-COOH-PRP 纳米纤维可去除 T2DM PRP 的细胞毒性，并改善内皮细胞的粘附和增殖活性。我们证明了 T2DM PRP 的来源（PRP 毒性水平或糖尿病足溃疡（DFU）的存在与否）不会影响细胞在 PCL-COOH-PRP 上的生长效率，也不会影响 PRP 本身中血管生成素和血管内皮生长因子（VEGF）的水平。

123. Soares, R.S., et al., Absence of Synergism between a Dual-AMP Biogel and Antibiotics Used as Therapeutic Agents for Diabetic Foot Infections, in Int J Mol Sci. 2023.
123. 索阿雷斯（Soares, R.S.）等，双氨基酸肽生物凝胶与抗生素作为糖尿病足感染治疗药物之间无协同作用，载于《国际分子科学杂志》（Int J Mol Sci），2023 年。

Diabetic foot infections (DFIs) are frequently linked to diabetic-related morbidity and death because of the ineffectiveness of conventional antibiotics against multidrug-resistant bacteria. Pexiganan and nisin A are antimicrobial peptides (AMPs), and their application may complement conventional antibiotics in DFI treatment. A collagen 3D model, previously established to mimic a soft-tissue collagen matrix, was used to evaluate the antibacterial efficacy of a guar gum gel containing pexiganan and nisin alone and combined with three antimicrobials toward the biofilms of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa isolated from infected foot ulcers. Antimicrobials and bacterial diffusion were confirmed by spot-on-lawn and bacterial growth by bacterial count (cfu/mL). Our main conclusion was that the dual-AMP biogel combined with gentamicin, clindamycin, or vancomycin was not able to significantly reduce bacterial growth or eradicate S. aureus and P. aeruginosa DFI isolates. We further reported an antagonism between dual-AMP and dual-AMP combined with antibiotics against S. aureus.
糖尿病足感染（DFIs）常与糖尿病相关并发症和死亡密切相关，因传统抗生素对耐药菌株无效。佩西加南（Pexiganan）和尼辛 A（Nisin A）是抗菌肽（AMPs），其应用可能为 DFIs 治疗提供传统抗生素的补充方案。此前建立的胶原蛋白 3D 模型，用于模拟软组织胶原蛋白基质，被用于评估含有佩西加南和尼辛的瓜尔胶凝胶，以及与三种抗菌药物联合使用时，对来自感染性足溃疡中分离出的金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌生物膜的抗菌活性。抗菌活性及细菌扩散通过点涂法（spot-on-lawn）确认，细菌生长通过细菌计数（cfu/mL）测定。我们的主要结论是，双 AMP 生物凝胶与庆大霉素、克林霉素或万古霉素联合使用，未能显著抑制细菌生长或清除金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌 DFI 菌株。我们进一步报告了双 AMP 与双 AMP 联合抗生素对金黄色葡萄球菌的拮抗作用。

124. Salim, U., 局部治疗糖尿病伤口的多功能纤维水凝胶支架构建. 2023.

慢性炎症、贫血、细菌感染和氧化应激都可能导致糖尿病伤口愈合失败,这给医疗保健系统带来了巨大的压力。为了预防溃疡并加速伤口愈合,增强血管生成并抑制炎症和感染显得尤为关键。尽管目前有多种伤口敷料,如纳米纤维和水凝胶,但它们也存在局限性,例如微结构不够有序、机械性能较差、不能有效支持细胞增殖,以及无法模拟皮肤的基质结构。本论文中我们提出了三种结合了纳米纤维和水凝胶的生物支架,这些支架不仅能够克服上述局限性,还能结合两种材料的优势,为糖尿病伤口提供多功能和可调节的治疗方案,从而促进伤口的再生。主要研究内容如下: 合成了载有胰岛素(Ins)和银(Ag)的介孔聚多巴胺(mPD)纳米颗粒(Ag@Ins-mPD),这些纳米颗粒被分散在甲基丙烯酸化醛基透明质酸/聚己内酯溶液中,并通过静电纺丝技术形成纳米纤维,随后使用紫外光进行化学交联,制得纤维水凝胶。对纳米颗粒、纤维水凝胶及其复合物进行了多种表征,包括形貌、机械性能、物理化学性质、溶胀性、药物释放能力、抗菌性、抗氧化性和细胞相容性。通过BALB/c小鼠实验,探讨了这种纳米颗粒复合纤维水凝胶在糖尿病伤口修复中的应用潜力。研究结果显示,Ins-mPD作为还原剂能在其表面合成Ag纳米颗粒,这些颗粒具有显著的抗菌和抗氧化效果。其介孔结构为胰岛素的负载和持续释放提供了便利。此外,纳米颗粒增强的支架具有均匀、多孔的结构,良好的机械稳定性和溶胀性,以及优异的抗菌性和细胞响应性。设计的纤维水凝胶还展现出促进血管生成、抗炎、增强胶原沉积和加速伤口修复的效果。因此,这种材料具有作为糖尿病伤口治疗材料的应用潜力。发展了一种中空介孔二氧化硅纳米颗粒(HMSNs)作为载体,其中携带有葡萄糖氧化酶,并进一步涂覆了单宁酸-银基金属酚网络(MPNs)。这些经涂覆的纳米颗粒被均匀混合在聚合物溶液中,并通过静电纺丝技术制备成纳米纤维膜。在光引发剂的作用下,这些纤维进一步交联,形成纳米复合纤维水凝胶,并对这些生物活性纳米颗粒和纳米复合纤维水凝胶进行了多种表征。研究结果表明,MPN涂层赋予纳米颗粒出色的抗菌和抗氧化性能。此外,中空介孔结构为葡萄糖氧化酶的载入和持续释放提供了便利。这种纳米颗粒复合纤维水凝胶具有良好的机械稳定性,同时展现出优异的抗菌和抗炎效果。体内实验结果进一步证实,这种纤维水凝胶能有效降低伤口部位的葡萄糖浓度,并促进胶原的沉积,从而增强糖尿病烫伤伤口的修复能力。发展了一种Janus的双层复合支架,它具备超疏水和超亲水特性。对其进行了形态、力学、溶胀、抗菌、抗氧化、生物相容性以及在BALB/c小鼠体内的糖尿病创伤愈合潜力的评估。该支架的外层纤维由醋酸纤维素和聚偏氟乙烯组成,展现出疏水、防污和自清洁的特点。而其内层水凝胶则由甲基丙烯酸化明胶/聚己内酯纤维构成,并涂覆了基于锌的超分子酚复合物(ZnNPs),这使得内层具有超亲水、抗菌和抗氧化的特性。这种双层结构使得复合支架能够有效地引导创伤渗出物的流动,为伤口愈合创造有利环境。综合来看,这种Janus的双层复合支架在力学和生物功能性上的表现使其非常适合治疗有大量渗出液的糖尿病伤口。总之,本研究发展了三种形式的纤维水凝胶复合支架作为多功能膜用于不同糖尿病伤口模型的治疗,三种支架均可进一步优化其抗菌、抗氧化、细胞响应(如细胞附着、增殖和迁移)、抗炎和促进血管生成等性能,这对于加速糖尿病创伤愈合具有重要意义。

125. Saha, K., et al., Ameliorative effects of clindamycin - nanoceria conjugate: A ROS responsive smart drug delivery system for diabetic wound healing study, in J Trace Elem Med Biol. 2023. p. 127107.
125. 萨哈（Saha），K. 等，克林霉素-纳米氧化铈偶联物的改善作用：一种基于活性氧响应的智能药物递送系统在糖尿病伤口愈合中的研究，载于《痕量元素医学与生物学杂志》（J Trace Elem Med Biol），2023 年，第 127107 页。

BACKGROUND: Increased incidence of antibiotic-resistant species calls for development of new types of nano-medicine that can be used for healing of bacteria-caused wounds, such as diabetic foot ulcer. As diabetic patients have inefficient defense mechanism against reactive oxygen species (ROS) produced in our body as a by-product of oxygen reduction, the process of wound healing takes longer epithelialisation period. Ceria nanoparticles (CNPs) are well-known for their antibacterial and ROS-scavenging nature. Yet till now no significant effort has been made to conjugate ceria nanoparticles with drugs to treat diabetic wounds. METHODS: In this experiment, CNPs were synthesized in-house and clindamycin hydrochloride was loaded onto it by physical adsorption method for reactive oxygen species responsive drug delivery. Various physico-chemical characterisations such as Transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Energy dispersive X-ray, Thermogravimetric study etc. were performed to affirm the formation of both nanoceria along with drug encapsulated nanoceria. RESULTS: Both of these as-prepared formulations inhibited the growth of Gram-positive as well as Gram-negative bacteria confirmed by Disk diffusion study; exhibiting their antibacterial effect. In-vitro drug release study was carried out in physiological environment both in absence and presence of hydrogen peroxide solution to test the reactive ROS-responsiveness of the drug loaded nanocomposites. It also exhibited faster wound healing in diabetes-induced rats. Therefore, it could successfully lower the amount of serum glucose level, inflammation cytokines, hepatotoxic and oxidative stress markers in diabetic rats as confirmed by various ex vivo tests conducted. CONCLUSION: Thus, drug loaded ceria nanoparticles have the potential to heal diabetic wounds successfully and can be considered to be useful for the fabrication of appropriate medicated suppositories beneficial for diabetic foot ulcer treatment in future.
背景：抗生素耐药菌种的发病率上升，促使人们开发新型纳米药物，用于治疗由细菌引起的伤口，如糖尿病足溃疡。由于糖尿病患者对体内氧气还原过程中产生的活性氧（ROS）的防御机制较弱，伤口愈合过程中的上皮化时间会延长。氧化铈纳米颗粒（CNPs）以其抗菌和清除活性氧的特性而闻名。然而，迄今为止，尚未有显著努力将氧化铈纳米颗粒与药物结合以治疗糖尿病伤口。方法：在本实验中，CNPs 在实验室中合成，并通过物理吸附法将氯霉素盐酸盐负载于其上，以实现对活性氧响应的药物递送。通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X 射线衍射、能谱分析及热重分析等物理化学表征方法，证实了纳米氧化铈与药物包封纳米氧化铬的形成。结果：两种制备的配方均抑制了革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长，通过纸片扩散试验证实了其抗菌效果。在生理环境中，分别在有无过氧化氢溶液存在下进行了体外药物释放研究，以测试载药纳米复合材料对活性 ROS 的响应性。此外，该材料在糖尿病诱导的大鼠模型中显示出更快的伤口愈合能力。因此，通过多种体外试验证实，该材料能够有效降低糖尿病大鼠的血清葡萄糖水平、炎症细胞因子、肝毒性及氧化应激标志物。结论：因此，载药氧化铈纳米颗粒具有成功愈合糖尿病伤口的潜力，可被视为制备适用于糖尿病足溃疡治疗的适宜药用栓剂的有用材料。

126. Prakashan, D., A. Roberts, and S. Gandhi, Recent advancement of nanotherapeutics in accelerating chronic wound healing process for surgical wounds and diabetic ulcers, in Biotechnol Genet Eng Rev. 2023. p. 1059–1087.
126. 普拉卡尚（Prakashan），D.，罗伯茨（Roberts），A.，及甘地（Gandhi），S.，纳米治疗在加速手术创面及糖尿病溃疡慢性愈合过程中的最新进展，载于《生物技术与基因工程评论》（Biotechnol Genet Eng Rev），2023 年，第 1059–1087 页。

One of the greatest challenges faced during surgical procedures is closing and healing of wounds, which are essential in the field of orthopaedics, trauma, intensive care and general surgery. One of the main causes of death has been linked to chronic wounds, especially in immunosuppressant or diabetic patients. Due to increasing chronic wound fatality along with different pathologies associated with them, the current therapeutic methods are insufficient which has established an eminent need for innovative techniques. Traditionally, wound healing was carried out using formulations and ointments containing silver combined with different biomaterial, but was found to be toxic. Hence, the advent of alternative nanomaterial-based therapeutics for effective wound healing have come into existence. In this review, we have discussed an overview of wound infections such as different wound types, the wound healing process, dressing of wounds and conventional therapies. Furthermore, we have explored various nanotechnological advances made in wound healing therapy which include the use of promising candidates such as organic, inorganic, hybrid nanoparticles/nanocomposites and synthetic/natural polymer-based nanofibers. This review further highlights nanomaterial-based applications for regeneration of tissue in wound healing and can provide a base for researchers worldwide to contribute to this advancing medical area of wound therapy.
外科手术中面临的最大挑战之一是伤口闭合与愈合，这一问题在骨科、创伤、重症监护及普通外科领域至关重要。慢性伤口已被证实是导致死亡的主要原因之一，尤其在免疫抑制或糖尿病患者中更为显著。随着慢性伤口致死率的上升及相关病理学问题的复杂化，现有治疗方法已显不足，迫切需要创新技术。传统上，伤口愈合采用含银制剂与不同生物材料的组合配方，但被发现具有毒性。因此，基于纳米材料的替代疗法应运而生，以实现有效伤口愈合。本文综述了伤口感染的概述，包括不同伤口类型、伤口愈合过程、伤口敷料及传统疗法。此外，我们还探讨了伤口愈合疗法中纳米技术取得的进展，包括有机、无机、杂化纳米颗粒/纳米复合材料以及合成/天然聚合物基纳米纤维等有前景的候选材料。本综述进一步强调了纳米材料在伤口愈合中组织再生中的应用，并为全球研究人员在这一快速发展的伤口治疗领域做出贡献提供了基础。

127. Plumet, L., et al., Isolation and Characterization of New Bacteriophages against Staphylococcal Clinical Isolates from Diabetic Foot Ulcers, in Viruses. 2023.
127. 普梅特，L. 等，从糖尿病足溃疡中分离并鉴定针对金黄色葡萄球菌临床分离株的新型噬菌体，载于《病毒学》杂志，2023 年。

Staphylococcus sp. is the most common bacterial genus in infections related to diabetic foot ulcers (DFUs). The emergence of multidrug-resistant bacteria places a serious burden on public health systems. Phage therapy is an alternative treatment to antibiotics, overcoming the issue of antibiotic resistance. In this study, six phages (SAVM01 to SAVM06) were isolated from effluents and were used against a panel of staphylococcal clinical samples isolated from DFUs. A genomic analysis revealed that the phages belonged to the Herelleviridae family, with sequences similar to those of the Kayvirus genus. No lysogeny-associated genes, known virulence or drug resistance genes were identified in the phage genomes. The phages displayed a strong lytic and antibiofilm activity against DFU clinical isolates, as well as against opportunistic pathogenic coagulase-negative staphylococci. The results presented here suggest that these phages could be effective biocontrol agents against staphylococcal clinical isolates from DFUs.
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus sp.）是与糖尿病足溃疡（DFUs）相关的感染中最常见的细菌属。耐多药细菌的出现给公共卫生系统带来了严重负担。噬菌体疗法是抗生素的替代治疗方案，可克服抗生素耐药性问题。本研究从废水中分离出 6 种噬菌体（SAVM01 至 SAVM06），并用于针对 DFU 临床分离的葡萄球菌菌株的实验。基因组分析显示，这些噬菌体属于 Herelleviridae 科，其序列与 Kayvirus 属的序列相似。噬菌体基因组中未检测到与溶源性相关的基因、已知致病基因或耐药基因。这些噬菌体对 DFU 临床分离株以及机会性致病凝固酶阴性葡萄球菌表现出强烈的溶解和抗生物膜活性。本研究结果表明，这些噬菌体可能成为控制 DFU 中葡萄球菌临床分离株的有效生物控制剂。

128. Piksa, M., et al., Treatment of antibiotic-resistant bacteria colonizing diabetic foot ulcers by OLED induced antimicrobial photodynamic therapy, in Sci Rep. 2023. p. 14087.
128. 皮克萨（Piksa），M. 等，利用 OLED 诱导的抗菌光动力疗法治疗糖尿病足溃疡中耐药细菌的定植，发表于《科学报告》（Sci Rep.），2023 年，第 14087 页。

We evaluate the efficacy of antimicrobial Photodynamic Therapy (APDT) for inactivating a variety of antibiotic-resistant clinical strains from diabetic foot ulcers. Here we are focused on APDT based on organic light-emitting diodes (OLED). The wound swabs from ten patients diagnosed with diabetic foot ulcers were collected and 32 clinical strains comprising 22 bacterial species were obtained. The isolated strains were identified with the use of mass spectrometry coupled with a protein profile database and tested for antibiotic susceptibility. 74% of isolated bacterial strains exhibited adaptive antibiotic resistance to at least one antibiotic. All strains were subjected to the APDT procedure using an OLED as a light source and 16 µM methylene blue as a photosensitizer. APDT using the OLED led to a large reduction in all cases. For pathogenic bacteria, the reduction ranged from 1.1-log to > 8 log (Klebsiella aerogenes, Enterobacter cloaca, Staphylococcus hominis) even for high antibiotic resistance (MRSA 5-log reduction). Opportunistic bacteria showed a range from 0.4-log reduction for Citrobacter koseri to > 8 log reduction for Kocuria rhizophila. These results show that OLED-driven APDT is effective against pathogens and opportunistic bacteria regardless of drug resistance.
我们评估了抗菌光动力疗法（APDT）对糖尿病足溃疡中多种耐药临床菌株的灭活效果。本研究重点探讨基于有机发光二极管（OLED）的 APDT 技术。从 10 例糖尿病足溃疡患者的伤口拭子中采集样本，共分离出 32 株临床菌株，涵盖 22 种细菌种类。通过质谱联蛋白质谱数据库对分离菌株进行鉴定，并检测其抗生素敏感性。74%的分离菌株对至少一种抗生素表现出适应性耐药性。所有菌株均接受了以 OLED 为光源、16 µM 亚甲蓝为光敏剂的 APDT 处理。采用 OLED 的 APDT 在所有病例中均导致菌落数大幅减少。对于致病菌，菌落数减少范围为 1.1 对数单位至>8 对数单位（如 Klebsiella aerogenes、Enterobacter cloaca、Staphylococcus hominis），即使对抗生素耐药性较高的菌株（如 MRSA）也能达到 5 对数单位的减少。条件致病菌的减少范围从 Citrobacter koseri 的 0.4-log 减少到 Kocuria rhizophila 的 > 8 log 减少。这些结果表明，OLED 驱动的 APDT 对病原菌和条件致病菌均有效，且不受药物耐药性的影响。

129. Mirbagheri, M.S., et al., Chitosan-based electrospun nanofibers for diabetic foot ulcer management; recent advances, in Carbohydr Polym. 2023. p. 120512.
129. 米尔巴格赫里（Mirbagheri），M.S. 等，壳聚糖基电纺纳米纤维在糖尿病足溃疡管理中的应用；最新进展，载于《碳水化合物聚合物》2023 年，第 120512 页。

Diabetic foot ulcer (DFU) healing has long been a major medical challenge. The type of dressing is an essential factor in wound healing, prevention of local infection, and scar formation. Today, smart wound dressings or wound healing patches can precisely control drug delivery to the target tissue and prevent this significant complication. Nanofiber (NF) wound dressings are effective in reducing wound scarring and helping to speed up the healing process for DFU. The electrospun NFs have a suitable surface topography, density, and three-dimensional structure, which can be considered an efficient method to produce a substrate for tissue engineering and wound healing. Chitosan (CS) is one of the most well-known biopolymers in wound healing tissue engineering and drug delivery systems. The unique properties of CS make it suitable for biomedical applications. Based on new studies in the field of hemostatic and antimicrobial effects of CS in controlling bleeding and wound healing and application of NF wound dressings, the purpose of this study is a review relevant works on CS-based NFs to improve the DFU.
糖尿病足溃疡（DFU）的愈合长期以来一直是医学领域的一大挑战。敷料类型是影响伤口愈合、预防局部感染及疤痕形成的关键因素。如今，智能伤口敷料或伤口愈合贴片能够精确控制药物向目标组织释放，从而预防这一严重并发症。纳米纤维（NF）伤口敷料在减少伤口疤痕形成、加速 DFU 愈合过程中表现出显著效果。电纺纳米纤维（NFs）具有适宜的表面形态、密度及三维结构，可视为制备组织工程与伤口愈合基质的有效方法。壳聚糖（CS）是伤口愈合组织工程和药物递送系统中最著名的生物聚合物之一。CS 的独特性质使其适用于生物医学应用。基于 CS 在止血和抗菌作用方面的新研究，以及 NF 伤口敷料在控制出血和伤口愈合中的应用，本研究旨在综述 CS 基 NF 的相关研究，以改善 DFU 的治疗效果。

130. Miranda, E., et al., Efficacy of LL-37 cream in enhancing healing of diabetic foot ulcer: a randomized double-blind controlled trial, in Arch Dermatol Res. 2023. p. 2623–2633.
130. 米兰达（Miranda），E. 等，LL-37 乳膏在促进糖尿病足溃疡愈合中的疗效：一项随机双盲对照试验，发表于《皮肤病研究档案》（Arch Dermatol Res），2023 年，第 2623–2633 页。

Wound healing in DFU (diabetic foot ulcer) has prolonged inflammation phase and defective granulation tissue formation. LL-37 has antimicrobial property, induces angiogenesis, and keratinocyte migration and proliferation. This study analyzes the efficacy of LL-37 cream in enhancing wound healing rate and decreasing the levels of IL-1α, TNF-α, and the number of aerobic bacteria colonization in DFU with mild infection. This study was conducted from January 2020 to June 2021 in Jakarta. Subjects were instructed to apply either LL-37 cream or placebo cream twice a week for 4 weeks. Wounds were measured on days 7, 14, 21, and 28 and processed with ImageJ. The levels of LL-37, IL-1α, and TNF-α from wound fluid were measured using ELISA. The number of aerobic bacteria colonization was counted from the isolate grown in culture. The levels of LL-37 in DFU at baseline were equally low in both groups which were 1.07 (0.37-4.96) ng/mg protein in the LL-37 group and 1.11 (0.24-2.09) ng/mg protein in the placebo group. The increase in granulation index was consistently greater in the LL-37 group on days 7, 14, 21, and 28 (p = 0.031, 0.009, 0.006, and 0.037, respectively). The levels of IL-1α and TNF-α increased in both groups on days 14 and 21 (p > 0.05). The decrease in the number of aerobic bacteria colonization was greater in the LL-37 group on days 7, 14 and 21, but greater in the placebo group on day 28 (p > 0.05). In conclusion, LL-37 cream enhanced the healing rate of DFU with mild infection, but did not decrease the levels of IL-1α and TNF-α and the number of aerobic bacteria colonization. This trial is registered at ClinicalTrials.gov, number NCT04098562.
糖尿病足溃疡（DFU）的伤口愈合过程存在炎症阶段延长及肉芽组织形成缺陷。LL-37 具有抗菌作用，可促进血管生成、角质形成细胞迁移与增殖。本研究旨在分析 LL-37 乳膏在改善 DFU 伤口愈合率、降低 IL-1α、TNF-α水平及轻度感染 DFU 伤口处需氧菌定植数量方面的疗效。本研究于 2020 年 1 月至 2021 年 6 月在雅加达开展。受试者被随机分为两组，分别每周两次使用 LL-37 乳膏或安慰剂乳膏，持续 4 周。伤口于第 7、14、21 和 28 天进行测量并通过 ImageJ 进行处理。伤口液中 LL-37、IL-1α和 TNF-α的水平采用 ELISA 法测定。通过培养物中分离出的菌落计数测定需氧菌定植数量。基线时，两组 DFU 中 LL-37 水平均较低，LL-37 组为 1.07（0.37-4.96）ng/mg 蛋白，安慰剂组为 1.11（0.24-2.09）ng/mg 蛋白。LL-37 组在第 7、14、21 和 28 天，肉芽肿指数的增加均显著高于对照组（p=0.031、0.009、0.006 和 0.037，分别）。IL-1α和 TNF-α水平在两组于第 14 天和第 21 天均升高（p > 0.05）。LL-37 组于第 7 天、第 14 天和第 21 天好氧菌定植数量减少更为显著，但第 28 天安慰剂组减少更为显著（p > 0.05）。综上所述，LL-37 乳膏可提高轻度感染性足部溃疡的愈合率，但未降低 IL-1α和 TNF-α的水平及需氧菌定植数量。本研究已在 ClinicalTrials.gov 注册，注册号为 NCT04098562。

131. Li, X., et al., Diverse Antibacterial Treatments beyond Antibiotics for Diabetic Foot Ulcer Therapy, in Adv Healthc Mater. 2023. p. e2300375.
131. 李，X. 等，抗生素以外的多种抗菌治疗方法在糖尿病足溃疡治疗中的应用，载于《先进医疗材料》2023 年，第 e2300375 页。

Diabetic foot ulcer (DFU), a common complication of diabetes, has become a great burden to both patients and the society. The delayed wound closure of ulcer sites resulting from vascular damage and neutrophil dysfunction facilitates bacterial infection. Once drug resistance occurs or bacterial biofilm is formed, conventional therapy tends to fail and amputation is unavoidable. Therefore, effective antibacterial treatment beyond antibiotics is of utmost importance to accelerate the wound healing process and prevent amputation. Considering the complexity of multidrug resistance, biofilm formation, and special microenvironments (such as hyperglycemia, hypoxia, and abnormal pH value) at the infected site of DFU, several antibacterial agents and different mechanisms have been explored to achieve the desired outcome. The present review focuses on the recent progress of antibacterial treatments, including metal-based medications, natural and synthesized antimicrobial peptides, antibacterial polymers, and sensitizer-based therapy. This review provides a valuable reference for the innovation of antibacterial material design for DFU therapy.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的常见并发症，已成为患者和社会面临的重大负担。由于血管损伤和中性粒细胞功能障碍导致溃疡部位伤口愈合延迟，容易引发细菌感染。一旦出现耐药性或细菌生物膜形成，传统治疗往往无效，截肢不可避免。因此，超越抗生素的有效抗菌治疗对加速伤口愈合、预防截肢至关重要。考虑到 DFU 感染部位的多药耐药性、生物膜形成及特殊微环境（如高血糖、缺氧和异常 pH 值）等复杂因素，研究人员探索了多种抗菌药物及不同作用机制以实现治疗目标。本文综述了抗菌治疗的最新进展，包括金属基药物、天然及合成抗菌肽、抗菌聚合物以及增敏剂疗法。本综述为糖尿病足溃疡治疗中抗菌材料设计的创新提供了重要参考。

132. Li, X., et al., Diverse Antibacterial Treatments beyond Antibiotics for Diabetic Foot Ulcer Therapy, in Adv Healthc Mater. 2023. p. e2300375.
132. 李，X. 等，抗生素以外的多种抗菌治疗方法在糖尿病足溃疡治疗中的应用，载于《先进医疗材料》2023 年，第 e2300375 页。

133. Keykhaee, M., et al., Alginate/gum arabic-based biomimetic hydrogel enriched with immobilized nerve growth factor and carnosine improves diabetic wound regeneration, in Carbohydr Polym. 2023. p. 121179.
133. Keykhaee, M. 等，海藻酸/阿拉伯胶基生物仿生水凝胶富含固定化神经生长因子和肌肽，可改善糖尿病创面再生，载于《碳水化合物聚合物》2023 年，第 121179 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) often remain untreated because they are difficult to heal, caused by reduced skin sensitivity and impaired blood vessel formation. In this study, we propose a novel approach to manage DFUs using a multifunctional hydrogel made from a combination of alginate and gum arabic. To enhance the healing properties of the hydrogel, we immobilized nerve growth factor (NGF), within specially designed mesoporous silica nanoparticles (MSN). The MSNs were then incorporated into the hydrogel along with carnosine (Car), which further improves the hydrogel's therapeutic properties. The hydrogel containing the immobilized NGF (SiNGF) could control the sustain release of NGF for >21 days, indicating that the target hydrogel (AG-Car/SiNGF) can serve as a suitable reservoir managing diabetic wound regeneration. In addition, Car was able to effectively reduce inflammation and significantly increase angiogenesis compared to the control group. Based on the histological results obtained from diabetic rats, the target hydrogel (AG-Car/SiNGF) reduced inflammation and improved re-epithelialization, angiogenesis, and collagen deposition. Specific staining also confirmed that AG-Car/SiNGF exhibited improved tissue neovascularization, transforming growth factor-beta (TGFβ) expression, and nerve neurofilament. Overall, our research suggests that this newly developed composite system holds promise as a potential treatment for non-healing diabetic wounds.
糖尿病足溃疡（DFUs）常因难以愈合而得不到及时治疗，其主要原因在于皮肤敏感性降低及血管生成障碍。本研究提出一种新型治疗方案，利用海藻酸与阿拉伯胶复合制备的多功能水凝胶管理 DFUs。为增强水凝胶的愈合性能，我们将神经生长因子（NGF）固定化于特制介孔二氧化硅纳米颗粒（MSN）中。随后将 MSN 与肌肽（Car）共同引入水凝胶体系，进一步提升其治疗效果。含有固定化 NGF 的水凝胶（SiNGF）能够控制 NGF 的缓慢释放，持续时间超过 21 天，表明目标水凝胶（AG-Car/SiNGF）可作为管理糖尿病伤口再生的合适储库。此外，与对照组相比，肌肽能够有效减轻炎症并显著增加血管生成。根据糖尿病大鼠的组织学结果，目标水凝胶（AG-Car/SiNGF）减轻了炎症，并改善了上皮化、血管生成和胶原沉积。特异性染色进一步证实，AG-Car/SiNGF 在组织新生血管化、转化生长因子-β（TGFβ）表达和神经神经丝方面均有改善。总体而言，本研究表明，该新型复合系统作为治疗难愈性糖尿病创面的潜在治疗方法具有广阔前景。

134. Kamal, R., MRSA感染糖尿病足溃疡治疗的头孢氨苄负载PHBV纳米纤维的制备. 2023.

背景:糖尿病足溃疡(diabetic foot ulcers,DFU)是一种严重的慢性并发症。糖尿病的发病率呈明显上升的趋势,且大约10%-15%的糖尿病患者会发生足溃疡。DFU是由多种因素共同作用的结果,最为常见的是周围神经病变(peripheral neuropathy,PN)和外周闭塞性动脉疾病(peripheral occlusive artery disease,PAOD)引起的缺血,致使细菌入侵和感染,变得更加危险且难以治愈。若不及时治疗,可能会扩散至深层组织和骨骼,多重耐药病原体也会使溃疡的治疗更加艰难。目前,治疗DFU的方法有清创治疗、创面敷料治疗、负压吸引治疗、微量元素治疗、高压氧治疗和自体血小板凝胶治疗等。尤其是结合表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)的凝胶和头孢菌素等抗生素的方案引起人们的关注。但是,该方法也会受到抗菌剂的低渗透性、快速清除、细菌耐药性和生物利用度低等因素的影响。流行病学和微生物学致病性研究显示,葡萄球菌易引起DFU的感染。随着耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus MRSA)患病率的增加,抗生素治疗将面临更大的挑战。因此,将药物递送技术应用于DFU愈合和细菌清除的治疗显得尤为必要。近年来,纳米纤维因其与原生细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的相似性而引起研究人员的兴趣。此外,静电纺丝纳米纤维具有高表面积与体积比、可调节的机械性能、高孔隙率和封装特性,并控释纳米颗粒和生物活性化合物的能力,使细胞在功能化和重塑过程中与基质主动作用,从而促进溃疡愈合。研究目的:本文利用静电纺丝技术制备负载头孢氨苄的聚β-羟基丁酸酯-co-β-羟基戊酸酯(PHBV)纳米纤维,并评价其治疗MRSA感染糖尿病足溃疡的可行性。研究方法:首先,通过静电纺丝技术制备载有头孢氨苄(Cephalexin,CPL)的PHBV纳米纤维(CPL-PHBV NF s)。在不使用任何毒性交联剂的情况下,通过优化相关参数,CPL-PHBV NFs,表征其表观形态、化学结构、载药量、包封率、吸水性、体外降解和释放等特征。其次,通过培养不同的细菌并进行MRSA生化测试来识别和确认收集的细菌菌株。利用琼脂盘扩散法和MTT法分别测定抑制带(zone of inhibitions,ZOI)和IC50,比较负载CPL-PHBVNFs与游离CPL对MRSA的体外抗菌活性。然后,考察负载CPL-PHBV NFs与正常皮肤细胞(角质细胞、L929和HEK293T细胞系)的生物相容性。最后,在感染MRSA的DFU模型NcZ10小鼠进行CPL-PHBV NFs的体内抗菌活性评价。实验结果:形态学研究结果表明,CPL-PHBV NFs具有光滑的表面,CPL浓度与粒径大小有关,平均粒径范围为205±25nm至450±55nm。CPL-PHBVNFs的载药量(LC)和包封率(EE)分别为12.1 ± 1.6%和75.3±2%。FTIR结果显示,CPL成功负载于NFs中。此外,CPL-PHBV NFs表现出比空白PHBV NFs更高的吸水率和生物降解率。CPL-PHBVNFs具有一定的突释现象,然后是超过48 h的缓释过程。MTT测定结果,CPL-PHBVNFs显着抑制MRSA生长(p<0.05),在37℃孵育24小时后,IC50 为 55.92±3.2 μg/mL,而游离 CPL 的 IC50 为 167.81±2.2 g/mL。生物相容性结果,与负载CPL的NFs相比,无论采用何种细胞系,DMSO和CPL均显著降低了细胞活性(p<0.05),且该现象在角质形成细胞组中最为显著。体外和体内抗菌活性实验结果,与游离CPL溶液相比,CPL-PHBV NFs对MRSA菌株的抗菌效应在强度和持续时间上都有着显著优势。结论:在不使用任何毒性交联剂的情况下,我们成功制备了 CPL-PHBVNFs。通过优化工艺和溶液参数,控制了 CPL-PHBVNFs的直径,以制备具有均匀表面形态和增强抗菌活性的静电纺丝纳米纤维。本文所制备的纳米纤维为MRSA感染DFUs的治疗提供了一定的可行性。

135. Jokar, J., et al., Antibacterial effects of single phage and phage cocktail against multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae isolated from diabetic foot ulcer, in Virus Genes. 2023. p. 635–642.
135. Jokar, J. 等，单一噬菌体与噬菌体鸡尾酒对糖尿病足溃疡中分离的多药耐药肺炎克雷伯菌的抗菌作用，载于《病毒基因》2023 年，第 635–642 页。

Diabetic foot ulcer (DFU) is associated with long-term hospitalization and amputation. Antibiotic resistance has made the infection eradication more difficult. Hence, seeking alternative therapies such as phage therapy seems necessary. Bacteriophages are viruses targeting specific bacterial species. Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) is among causative agents of the DFU. In this study, the therapeutic effects of single phage and phage cocktail were investigated against multidrug-resistant (MDR) K. pneumonia isolated from DFU. Bacteriophages were isolated from animal feces and sewage samples, and were enriched and propagated using K. pneumoniae as the host. Thirty K. pneumoniae clinical isolates were collected from hospitalized patients with DFU. The antibiotic susceptibility pattern was determined using agar disk diffusion test. The phages' morphological traits were determined using transmission electron microscopy (TEM). The killing effect of isolated phages was assessed using plaque assay. Four phage types were isolated and recognized including KP1, KP2, KP3, and KP4. The bacterial rapid regrowth was observed following each single phage-host interaction, but not phage cocktail due to the evolution of mutant strains. Phage cocktail demonstrated significantly higher antibacterial activity than each single phage (p < 0.05) without any bacterial regrowth. The employment of phage cocktail was promising for the eradication of MDR-K. pneumoniae isolates. The development of phage therapy in particular, phage cocktail is promising as an efficient approach to eradicate MDR-K. pneumoniae isolated from DFU. The application of a specific phage cocktail can be investigated to try and achieve the eradication of various infections.
糖尿病足溃疡（DFU）与长期住院和截肢密切相关。抗生素耐药性使得感染根除更加困难。因此，探索替代疗法如噬菌体疗法显得必要。噬菌体是针对特定细菌种类的病毒。肺炎克雷伯菌（K. pneumoniae）是 DFU 的致病菌之一。本研究探讨了单一噬菌体和噬菌体鸡尾酒对 DFU 中分离的多药耐药（MDR）K. pneumoniae 的治疗效果。噬菌体从动物粪便和污水样本中分离出来，并以 K. pneumoniae 为宿主进行富集和培养。收集了 30 株来自 DFU 住院患者的 K. pneumoniae 临床分离株。采用琼脂盘扩散试验确定了抗生素敏感性模式。通过透射电子显微镜（TEM）确定了噬菌体的形态学特征。采用斑块试验评估了分离噬菌体的杀菌效果。共分离并鉴定出 4 种噬菌体类型，包括 KP1、KP2、KP3 和 KP4。单一噬菌体与宿主相互作用后观察到细菌快速再生，而噬菌体混合物未观察到此现象，可能是由于突变株的进化所致。噬菌体混合物显示出显著高于单一噬菌体的抗菌活性（p < 0.05），且未观察到细菌再生。噬菌体混合物在清除 MDR-K. pneumoniae 菌株方面具有潜力。噬菌体疗法，特别是噬菌体混合物，有望成为清除 DFU 中分离的 MDR-K. pneumoniae 的有效方法。可进一步研究应用特异性噬菌体混合物以尝试实现各种感染的清除。

136. Jiang, P., et al., Current status and progress in research on dressing management for diabetic foot ulcer, in Front Endocrinol (Lausanne). 2023. p. 1221705.
136. 江, P. 等, 糖尿病足溃疡的敷料管理研究现状与进展, 发表于《内分泌学前沿》（洛桑）. 2023. 第 1221705 页.

Diabetic foot ulcer (DFU) is a major complication of diabetes and is associated with a high risk of lower limb amputation and mortality. During their lifetime, 19%-34% of patients with diabetes can develop DFU. It is estimated that 61% of DFU become infected and 15% of those with DFU require amputation. Furthermore, developing a DFU increases the risk of mortality by 50%-68% at 5 years, higher than some cancers. Current standard management of DFU includes surgical debridement, the use of topical dressings and wound decompression, vascular assessment, and glycemic control. Among these methods, local treatment with dressings builds a protective physical barrier, maintains a moist environment, and drains the exudate from DFU wounds. This review summarizes the development, pathophysiology, and healing mechanisms of DFU. The latest research progress and the main application of dressings in laboratory and clinical stage are also summarized. The dressings discussed in this review include traditional dressings (gauze, oil yarn, traditional Chinese medicine, and others), basic dressings (hydrogel, hydrocolloid, sponge, foam, film agents, and others), bacteriostatic dressings, composite dressings (collagen, nanomaterials, chitosan dressings, and others), bioactive dressings (scaffold dressings with stem cells, decellularized wound matrix, autologous platelet enrichment plasma, and others), and dressings that use modern technology (3D bioprinting, photothermal effects, bioelectric dressings, microneedle dressings, smart bandages, orthopedic prosthetics and regenerative medicine). The dressing management challenges and limitations are also summarized. The purpose of this review is to help readers understand the pathogenesis and healing mechanism of DFU, help physicians select dressings correctly, provide an updated overview of the potential of biomaterials and devices and their application in DFU management, and provide ideas for further exploration and development of dressings. Proper use of dressings can promote DFU healing, reduce the cost of treating DFU, and reduce patient pain.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的主要并发症之一，与下肢截肢和死亡风险显著相关。在糖尿病患者一生中，19%-34%的患者可能发生 DFU。估计 61%的 DFU 会发生感染，其中 15%的 DFU 患者需要截肢。此外，DFU 的发生会使 5 年死亡风险增加 50%-68%，高于某些癌症。目前 DFU 的标准管理包括手术清创、使用局部敷料和伤口减压、血管评估以及血糖控制。在这些方法中，局部敷料治疗可形成保护性物理屏障，维持湿润环境，并引流 DFU 伤口的渗出物。本文综述了 DFU 的发病机制、病理生理学及愈合机制，并总结了敷料在实验室和临床阶段的最新研究进展及主要应用。本文讨论的敷料包括传统敷料（纱布、油纱、中药敷料等）、基础敷料（水凝胶、水胶体、海绵、泡沫、薄膜剂等）、抗菌敷料、复合敷料（胶原蛋白、纳米材料、壳聚糖敷料等），生物活性敷料（含干细胞的支架敷料、脱细胞伤口基质、自体血小板富集血浆等）以及采用现代技术的敷料（3D 生物打印、光热效应、生物电敷料、微针敷料、智能绷带、骨科假体及再生医学）。此外，还总结了敷料管理面临的挑战和局限性。本综述旨在帮助读者了解糖尿病足溃疡（DFU）的发病机制和愈合机制，协助医师正确选择敷料，提供生物材料和设备在 DFU 管理中的最新应用潜力概述，并为敷料的进一步探索与开发提供思路。合理使用敷料可促进 DFU 愈合，降低 DFU 治疗成本，并减轻患者疼痛。

137. Husain, M. and Y.O. Agrawal, Antimicrobial Remedies and Emerging Strategies for the Treatment of Diabetic Foot Ulcers, in Curr Diabetes Rev. 2023. p. e280222201513.
137. 侯赛因，M. 和阿格拉瓦尔，Y.O.，抗微生物疗法及糖尿病足溃疡治疗的新兴策略，载于《当前糖尿病评论》2023 年，第 e2802222013 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFU) are one of the most serious complications in diabetic health treatment. The treatment for DFUs is more challenging, especially in individuals with a weakened immune system. Furthermore, due to developing antibiotic resistance characteristics among harmful bacteria and fungi, existing antibiotics may not be helpful in combating microbial infections in the wound site. OBJECTIVE: This review will focus on the newest advances in antimicrobial treatments, such as dressings and topical therapies, as well as drugs and debridement methods. METHODS: The English-language publications published on DFU were collected from a variety of sources, including Scopus, Web of Science, Bentham Science, Science Direct, and Google Scholar. RESULTS: DFU therapy necessitates a multidisciplinary strategy including the use of appropriate diagnostic instruments, expertise, and experience. This begins with patient education and the use of new classifications to direct care in order to avoid amputations. To gain a deeper understanding of the microbiota in DFUs, new diagnostic approaches, such as the 16S ribosomal DNA sequence in bacteria, should become usable. CONCLUSION: DFU is said to have a polymicrobial nature and, depending on its geographical area, some distinct characteristics, such as wound characteristics, antibiograms based on local epidemiology, individualized antimicrobial driven treatment, routine debridement, regular wound examination, and dressing changes. New biological and molecular therapies that have been shown to enhance infection prevention, the management of the local inflammatory profile, and the efficiency of the cicatrizing mechanism often help with the above characteristics.
背景：糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病治疗中最严重的并发症之一。DFU 的治疗具有挑战性，尤其是在免疫系统较弱的患者中。此外，由于致病细菌和真菌对抗生素的耐药性日益增强，现有抗生素可能无法有效控制伤口部位的微生物感染。目的：本综述将重点探讨抗菌治疗的最新进展，包括敷料、局部疗法、药物及清创方法。方法：通过检索 Scopus、Web of Science、Bentham Science、Science Direct 和 Google Scholar 等数据库，收集了关于 DFU 的英文文献。结果：DFU 治疗需要采取多学科策略，包括使用适当的诊断工具、专业知识和经验。这始于患者教育和采用新的分类方法来指导治疗，以避免截肢。为了更深入地了解 DFU 中的微生物群，应将新的诊断方法，如细菌的 16S 核糖体 DNA 测序，纳入临床实践。结论：DFU 被认为具有多微生物特性，且根据地理区域不同，可能呈现某些独特特征，如伤口特征、基于当地流行病学的抗生素敏感性谱、个性化抗感染治疗、常规清创、定期伤口检查及换药。已显示出可增强感染预防、局部炎症反应管理及愈合机制效率的新生物学和分子疗法，常有助于改善上述特征。

138. Huang, X., et al., Pycnoporus sanguineus Polysaccharides as Reducing Agents: Self-Assembled Composite Nanoparticles for Integrative Diabetic Wound Therapy, in Int J Nanomedicine. 2023. p. 6021–6035.
138. 黄，X. 等，Pycnoporus sanguineus 多糖作为还原剂：自组装复合纳米颗粒在综合糖尿病创面治疗中的应用，载于《国际纳米医学杂志》，2023 年，第 6021–6035 页。

PURPOSE: Diabetic foot ulcers (DFU) are severe complications of diabetes, posing significant health and societal challenges. Elevated levels of reactive oxygen species (ROS) at the ulcer site hinder wound healing in most patients, while individuals with diabetes are also more susceptible to bacterial infections. This study aims to synthesize a comprehensive therapeutic material using polysaccharides from Pycnoporus sanguineus to promote DFU wound healing, reduce ROS levels, and minimize bacterial infections. METHODS: Polysaccharides from P.sanguineus were employed as reducing and stabilizing agents to fabricate polysaccharide-based composite particles (PCPs) utilizing silver ions as templates. PCPs were characterized via UV-Vis, TEM, FTIR, XRD, and DLS. The antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic properties of PCPs were assessed through in vitro and cellular experiments. The effects and mechanisms of PCPs on wound healing were evaluated using a diabetic ulcer mouse model. RESULTS: PCPs exhibited spherical particles with an average size of 57.29±22.41 nm and effectively combined polysaccharides' antioxidant capacity with silver nanoparticles' antimicrobial function, showcasing synergistic therapeutic effects. In vitro and cellular experiments demonstrated that PCPs reduced cellular ROS levels by 54% at a concentration of 31.25 μg/mL and displayed potent antibacterial activity at 8 μg/mL. In vivo experiments revealed that PCPs enhanced the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), promoting wound healing in DFUs and lowering the risk of bacterial infections. CONCLUSION: The synthesized PCPs offer a novel strategy for the comprehensive treatment of DFU. By integrating antioxidant and antimicrobial functions, PCPs effectively promote wound healing and alleviate patient suffering. The present study demonstrates a new strategy for the integrated treatment of diabetic wounds and expands the way for developing and applying the polysaccharide properties of P. sanguineus.
目的：糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的严重并发症，对健康和社会构成重大挑战。溃疡部位活性氧（ROS）水平升高阻碍大多数患者的伤口愈合，而糖尿病患者更易发生细菌感染。本研究旨在利用 Pycnoporus sanguineus 多糖合成一种综合性治疗材料，以促进 DFU 伤口愈合、降低 ROS 水平并减少细菌感染。方法：采用 Pycnoporus sanguineus 多糖作为还原剂和稳定剂，以银离子为模板制备多糖基复合颗粒（PCPs）。PCPs 通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X 射线衍射（XRD）和动态光散射（DLS）进行表征。通过体外和细胞实验评估了 PCPs 的抗氧化、抗菌和细胞毒性特性。采用糖尿病溃疡小鼠模型评估了 PCPs 对伤口愈合的影响及其机制。结果：PCPs 呈现球形颗粒，平均粒径为 57.29±22.41 nm，有效结合了多糖的抗氧化能力和银纳米颗粒的抗菌功能，展现出协同治疗效果。体外和细胞实验表明，PCPs 在 31.25 μg/mL 浓度下可将细胞内活性氧（ROS）水平降低 54%，并在 8 μg/mL 浓度下显示出强抗菌活性。体内实验表明，PCPs 增强了超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，促进了 DFU 的伤口愈合并降低了细菌感染的风险。结论：合成的 PCPs 为 DFU 的综合治疗提供了新的策略。通过整合抗氧化和抗菌功能，PCPs 有效促进伤口愈合并缓解患者痛苦。本研究提出了一种治疗糖尿病伤口的新策略，并为开发和应用 P. sanguineus 的多糖特性开辟了新途径。

139. Huang, C., et al., Construction of Smart Biomaterials for Promoting Diabetic Wound Healing, in Molecules. 2023.
139. 黄, C. 等, 智能生物材料的构建及其在促进糖尿病伤口愈合中的应用, 发表于《Molecules》. 2023.

Diabetes mellitus is a complicated metabolic disease that has become one of the fastest-growing health crises in modern society. Diabetic patients may suffer from various complications, and diabetic foot is one of them. It can lead to increased rates of lower-extremity amputation and mortality, even seriously threatening the life and health of patients. Because its healing process is affected by various factors, its management and treatment are very challenging. To address these problems, smart biomaterials have been developed to expedite diabetic wound closure and improve treatment outcomes. This review begins with a discussion of the basic mechanisms of wound recovery and the limitations of current dressings used for diabetic wound healing. Then, the categories and characteristics of the smart biomaterial scaffolds, which can be utilized as a delivery system for drugs with anti-inflammatory activity, bioactive agency, and antibacterial nanoparticles for diabetic wound treatment were described. In addition, it can act as a responsive system to the stimulus of the pH, reactive oxygen species, and glucose concentration from the wound microenvironment. These results show that smart biomaterials have an enormous perspective for the treatment of diabetic wounds in all stages of healing. Finally, the advantages of the construction of smart biomaterials are summarized, and possible new strategies for the clinical management of diabetic wounds are proposed.
糖尿病是一种复杂的代谢性疾病，已成为现代社会发展中增长最快的健康危机之一。糖尿病患者可能面临多种并发症，其中糖尿病足便是其中之一。它可能导致下肢截肢率和死亡率升高，甚至严重威胁患者的生命和健康。由于其愈合过程受多种因素影响，其管理和治疗具有极大挑战性。为解决这些问题，研究人员开发了智能生物材料以加速糖尿病伤口愈合并改善治疗效果。本文首先探讨了伤口愈合的基本机制及当前用于糖尿病伤口愈合的敷料的局限性。随后，描述了可作为抗炎药物、生物活性物质及抗菌纳米颗粒递送系统的智能生物材料支架的分类与特性。此外，智能生物材料还能作为响应系统，对伤口微环境中的 pH 值、活性氧 species 和葡萄糖浓度刺激作出反应。这些结果表明，智能生物材料在糖尿病伤口愈合的各个阶段均具有广阔的应用前景。最后，总结了智能生物材料构建的优势，并提出了糖尿病伤口临床管理的新策略。

140. Hosseinzadeh, A., et al., Moving beyond nanotechnology to uncover a glimmer of hope in diabetes medicine: Effective nanoparticle-based therapeutic strategies for the management and treatment of diabetic foot ulcers, in Cell Biochem Funct. 2023. p. 517–541.
140. 霍塞因扎德（Hosseinzadeh），A. 等，超越纳米技术，为糖尿病医学带来一线希望：纳米颗粒基治疗策略在糖尿病足溃疡管理与治疗中的有效应用，载于《细胞生物化学与功能》2023 年，第 517–541 页。

Hyperglycemia, a distinguishing feature of diabetes mellitus that might cause a diabetic foot ulcer (DFU), is an endocrine disorder that affects an extremely high percentage of people. Having a comprehensive understanding of the molecular mechanisms underlying the pathophysiology of diabetic wound healing can help researchers and developers design effective therapeutic strategies to treat the wound healing process in diabetes patients. Using nanoscaffolds and nanotherapeutics with dimensions ranging from 1 to 100 nm represents a state-of-the-art and viable therapeutic strategy for accelerating the wound healing process in diabetic patients, particularly those with DFU. Nanoparticles can interact with biological constituents and infiltrate wound sites owing to their reduced diameter and enhanced surface area. Furthermore, it is noteworthy that they promote the processes of vascularization, cellular proliferation, cell signaling, cell-to-cell interactions, and the formation of biomolecules that are essential for effective wound healing. Nanomaterials possess the ability to effectively transport and deliver various pharmacological agents, such as nucleic acids, growth factors, antioxidants, and antibiotics, to specific tissues, where they can be continuously released and affect the wound healing process in DFU. The present article elucidates the ongoing endeavors in the field of nanoparticle-mediated therapies for the management of DFU.
高血糖是糖尿病的典型特征，可能导致糖尿病足溃疡（DFU），是一种内分泌紊乱，影响极高比例的人群。深入理解糖尿病伤口愈合的病理生理学中分子机制，可帮助研究人员和开发者设计有效治疗策略，改善糖尿病患者的伤口愈合过程。利用尺寸范围为 1 至 100 纳米的纳米支架和纳米药物，代表了加速糖尿病患者伤口愈合过程的先进且可行治疗策略，尤其适用于 DFU 患者。纳米颗粒因其较小的直径和增大的比表面积，能够与生物成分相互作用并渗透至伤口部位。此外，值得注意的是，它们还能促进血管生成、细胞增殖、细胞信号传导、细胞间相互作用以及生物分子形成等对有效伤口愈合至关重要的过程。纳米材料具备有效输送和递送多种药理活性物质（如核酸、生长因子、抗氧化剂和抗生素）至特定组织的能力，这些物质可在组织内持续释放并影响 DFU 的伤口愈合过程。本文阐述了纳米颗粒介导疗法在 DFU 管理领域当前的研究进展。

141. Ghanaim, A.M., et al., Bacteriophage therapy as an alternative technique for treatment of multidrug-resistant bacteria causing diabetic foot infection, in Int Microbiol. 2023. p. 343–359.
141. 加纳伊姆（Ghanaim），A.M. 等，噬菌体疗法作为治疗糖尿病足感染中多重耐药细菌的替代疗法，载于《国际微生物学》2023 年，第 343–359 页。

Diabetic foot ulcer (DFU) represented the most feared diabetic complication that caused the hospitalization of the diabetic patient. DFU was usually characterized with delayed healing as the diabetic neuropathy, angiopathy, and ulcer concomitant infections, among them, are multidrug-resistant (MDR) bacteria that emphasized the clinical importance for developing new therapeutic strategy with safe and effective alternatives for the antibiotics to overcome DFU-MDR bacterial infection. Bacteriophage therapy was considered a novel approach to eradicate the MDR, but its role in the polymicrobial infection of the DFU remains elusive. Thus, the current work was designed to investigate the effect of the topical application of the phage cocktail on the healing of the diabetic wound infected with clinical isolates of Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella variicola, Escherichia coli, and Proteus mirabilis. Bacterial isolation was performed from clinical hospitalized and non-hospitalized cases of DFU, identified morphologically, biochemically, molecularly via 16 s rRNA sequencing, and typed for the antibiotic resistance pattern. Moreover, phages were isolated from the aforementioned clinical isolates and identified with electron microscope. Forty-five adult male Sprague-Dawley rats were assigned in 3 groups (15 rats each), namely, the diabetic infected wound group, diabetic infected wound ceftriaxone-treated group, and the diabetic infected wound phage cocktail-treated group. The results revealed that phage cocktail had a superior effect over the ceftriaxone in wound healing parameters (wound size, wound index, wound bacterial load, and mRNA expression); wound healing markers (Cola1a, Fn1, MMP9, PCNA, and TGF-β); inflammatory markers (TNF-α, NF-κβ, IL-1β, IL-8, and MCP-1); anti-inflammatory markers (IL-10 and IL-4); and diabetic wound collagen deposition; and also the histomorphic picture of the diabetic infected wound. Based on the current findings, it could be speculated that phage therapy could be considered a novel antibiotic substitute in the DFU with MDR-polymicrobial infection therapeutic strategies.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病患者最畏惧的并发症之一，常导致患者住院治疗。DFU 通常表现为愈合延迟，其病理机制包括糖尿病神经病变、血管病变及溃疡伴发感染，其中多药耐药（MDR）细菌是关键病原体，强调了开发安全有效替代抗生素的新治疗策略以克服 DFU-MDR 细菌感染的临床紧迫性。噬菌体疗法被视为消除 MDR 的创新方法，但其在 DFU 多菌感染中的作用尚不明确。因此，本研究旨在探讨局部应用噬菌体鸡尾酒对感染临床分离株金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、变形杆菌（Klebsiella variicola）、大肠杆菌（Escherichia coli）和奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）的糖尿病伤口愈合效果。细菌分离自临床住院及门诊糖尿病足溃疡病例，通过形态学、生化及 16S rRNA 测序进行鉴定，并分析抗生素耐药性谱。此外，从上述临床分离株中分离噬菌体并通过电子显微镜鉴定。45 只成年雄性斯普拉格-道利大鼠被分为 3 组（每组 15 只），分别为糖尿病感染性伤口组、糖尿病感染性伤口头孢曲松治疗组及糖尿病感染性伤口噬菌体鸡尾酒治疗组。研究结果表明，噬菌体鸡尾酒在伤口愈合参数（伤口大小、伤口指数、伤口细菌负荷和 mRNA 表达）；伤口愈合标志物（Cola1a、Fn1、MMP9、PCNA 和 TGF-β）；炎症标志物（TNF-α、NF-κβ、IL-1β、IL-8 和 MCP-1）；抗炎标志物（IL-10 和 IL-4）；以及糖尿病性伤口胶原沉积；同时，还观察到了糖尿病感染伤口的组织形态学特征。基于现有研究结果，可推测噬菌体疗法可作为多药耐药性混合感染糖尿病足溃疡（DFU）治疗策略中的新型抗生素替代方案。

142. Fratini, C., et al., Combining microfluidics and coaxial 3D-bioprinting for the manufacturing of diabetic wound healing dressings, in Biomater Adv. 2023. p. 213557.
142. Fratini, C. 等，微流控技术与同轴 3D 生物打印技术的结合用于糖尿病伤口愈合敷料的制备，生物材料进展，2023，第 213557 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) are a crucial complication of diabetes, as in a diabetic wound, each step of the physiological healing process is affected. This entails a more easily infectable wound, and delayed tissue regeneration due to the inflammation that occurs, leading to a drastic decrease in the overall patient's quality of life. As a strategy to manage DFUs, skin alternatives and wound dressings are currently receiving a lot of attention as they keep the wound environment "under control", while providing bioactive compounds that help to manage infection and inflammation and promote tissue repair. This has been made possible thanks to the advent of emerging technologies such as 3D Bioprinting to produce skin resembling constructs or microfluidics (MFs) that allows the manufacture of nanoparticles (NPs) that act as drug carriers, in a prompt and less expensive way. In the present proof-of-concept study, the possibility of combining two novel and appealing techniques in the manufacturing of wound dressings has been demonstrated for first time. The novelty of this work consists in the combination of liposomes (LPs) encapsulating the active pharmaceutical ingredient (API) into a hydrogel that is further printed into a three-dimensional scaffold for wound dressing; to the knowledge of the authors this has never been done before. A grid-shaped scaffold has been produced through the coaxial 3D bioprinting technique which has allowed to combine, in one single filament, two different bioinks. The inner core of the filament is a nanocomposite hydrogel consisting of hydroxyethyl cellulose (HEC) and PEGylated LPs encapsulated with thyme oil (TO) manufactured via MFs for the first time. The outer shell of the filament, instead, is represented by a hybrid hydrogel composed of sodium alginate/cellulose nanocrystals (SA/CNC) and enriched with free TO. This provides a combination of two different release ratios of the API, a bulk release for the first 24 h thanks to the free TO in the shell of the filament and a sustained release for up to 10 days provided from the API inside the LPs. Confocal Microscopy verified the actual presence of the LPs inside the scaffold after printing and evaluation using the zone of inhibition test proved the antibacterial activity of the manufactured scaffolds against both Gram-positive and Gram-negative bacteria.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的重要并发症，因为在糖尿病性伤口中，生理愈合过程的每个阶段都会受到影响。这导致伤口更容易感染，由于炎症的发生，组织再生延迟，从而导致患者整体生活质量大幅下降。作为管理 DFUs 的策略，皮肤替代品和伤口敷料目前备受关注，因为它们能保持伤口环境“可控”，同时提供生物活性化合物，帮助控制感染和炎症，促进组织修复。这一进展得益于新兴技术的出现，如 3D 生物打印技术可制备类皮肤构造，以及微流控技术（MFs）可快速、经济地制备作为药物载体的纳米颗粒（NPs）。本概念验证研究首次展示了将两种新型且有前景的技术结合用于伤口敷料制备的可能性。本研究的创新性在于将包裹活性药物成分（API）的脂质体（LPs）封装入水凝胶中，随后通过 3D 生物打印技术将其打印成三维支架用于伤口敷料；据作者所知，此类研究尚未有先例。通过同轴 3D 生物打印技术制备了网格状支架，该技术使两种不同生物墨水在单一纤维中实现共存。纤维内核为纳米复合水凝胶，由羟乙基纤维素（HEC）与聚乙二醇修饰的脂质体（PEGylated LPs）组成，后者首次通过微流控技术（MFs）制备并包裹了百里香油（TO）。纤维的外层则由一种由海藻酸钠/纤维素纳米晶体（SA/CNC）组成的混合水凝胶构成，并富含游离 TO。这使得活性药物成分（API）能够以两种不同的释放速率释放：前 24 小时通过纤维外层中的游离 TO 实现快速释放，随后 API 在脂质颗粒（LPs）内部实现长达 10 天的缓释。共聚焦显微镜证实了打印后支架内 LP 的实际存在，而抑制区测试证实了制备的支架对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抗菌活性。

143. Essa, M.S., et al., Comparative Study Between Silver Nanoparticles Dressing (SilvrSTAT Gel) and Conventional Dressing in Diabetic Foot Ulcer Healing: A Prospective Randomized Study, in Int J Low Extrem Wounds. 2023. p. 48–55.
143. 埃萨（Essa），M.S. 等，银纳米颗粒敷料（SilvrSTAT 凝胶）与传统敷料在糖尿病足溃疡愈合中的比较研究：一项前瞻性随机研究，载于《国际下肢创面杂志》（Int J Low Extrem Wounds），2023 年，第 48–55 页。

BACKGROUND: We are trying to evaluate silver nanoparticles' effectiveness (SilvrSTAT Gel) in accelerating healing rate of nonischemic diabetic foot ulcers (DFUs). METHODS: This prospective, double-blind, randomized, controlled study includes 80 patients with nonischemic DFUs classified into 2 groups. Group A was subjected to SilvrSTAT Gel dressing, and group B was subjected to conventional dressing (wet-to-moist dressing with or without povidone-iodine). All cases had minimal debridement before treatment. In both groups, all cases were nonischemic after successful revascularization either by bypass surgery or endovascular therapy. RESULTS: The healing rate of the SilvrSTAT group was significantly higher than that of the conventional group. The healing rate per week of the SilvrSTAT group was considerably higher than that of the conventional group (P < .0001). The rate of complete healing for ulcers in group A was achieved in 22 patients (55%) by the 6th week, while 29 (72.5%), 34 (85%), and 36 (90%) patients were healed entirely by the 8th, 10th, and 12th weeks, respectively. In group B: 20 (50%), 27 (67.5%), and 30 (75%) patients were completeley healed by the 8th, 10th, and 12th weeks, respectively. CONCLUSIONS: SilvrSTATGel is effective in the treatment of DFU.
背景：我们旨在评估银纳米颗粒（SilvrSTAT 凝胶）在加速非缺血性糖尿病足溃疡（DFUs）愈合速度方面的有效性。方法：本前瞻性、双盲、随机、对照研究纳入 80 例非缺血性 DFUs 患者，分为两组。A 组接受 SilvrSTAT 凝胶敷料治疗，B 组接受常规敷料治疗（湿润敷料，可选配碘伏）。所有病例在治疗前均进行了最小程度的清创。两组患者在成功血管重建（通过旁路手术或血管内治疗）后均为非缺血性。结果：SilvrSTAT 组的愈合率显著高于传统治疗组。SilvrSTAT 组每周愈合率明显高于传统治疗组（P < 0.0001）。A 组溃疡完全愈合率在第 6 周时为 22 例（55%），第 8 周、第 10 周和第 12 周时分别为 29 例（72.5%）、34 例（85%）和 36 例（90%）。B 组：第 8 周、第 10 周和第 12 周时，分别有 20 例（50%）、27 例（67.5%）和 30 例（75%）患者完全愈合。结论：SilvrSTAT 凝胶在治疗 DFU 中有效。

144. Dias, S.A., et al., Quantitative Imaging of the Action of vCPP2319, an Antimicrobial Peptide from a Viral Scaffold, against Staphylococcus aureus Biofilms of a Clinical Isolate, in ACS Infect Dis. 2023. p. 1889–1900.
144. 迪亚斯（Dias），S.A. 等，抗微生物肽 vCPP2319（来源于病毒支架）对临床分离株金黄色葡萄球菌生物膜作用的定量成像研究，发表于《美国化学学会传染病杂志》（ACS Infect Dis.），2023 年，第 1889–1900 页。

The formation of biofilms is a common virulence factor that makes bacterial infections difficult to treat and a major human health problem. Biofilms are bacterial communities embedded in a self-produced matrix of extracellular polymeric substances (EPS). In this work, we show that vCPP2319, a polycationic peptide derived from the capsid protein of Torque teno douroucouli virus, is active against preformed Staphylococcus aureus biofilms produced by both a reference strain and a clinical strain isolated from a diabetic foot infection, mainly by the killing of biofilm-embedded bacteria. The direct effect of vCPP2319 on bacterial cells was imaged using atomic force and confocal laser scanning microscopy, showing that the peptide induces morphological changes in bacterial cells and membrane disruption. Importantly, vCPP2319 exhibits low toxicity toward human cells and high stability in human serum. Since vCPP2319 has a limited effect on the biofilm EPS matrix itself, we explored a combined effect with α-amylase (EC 3.2.1.1), an EPS matrix-degrading enzyme. In fact, α-amylase decreases the density of S. aureus biofilms by 2.5-fold. Nonetheless, quantitative analysis of bioimaging data shows that vCPP2319 partially restores biofilm compactness after digestion of the polysaccharides, probably due to electrostatic cross-bridging of the matrix nucleic acids, which explains why α-amylase fails to improve the antibacterial action of the peptide.
生物膜的形成是细菌感染难以治疗的常见致病因素，也是人类健康面临的重大问题。生物膜是由细菌在细胞外聚合物（EPS）组成的自产基质中形成的细菌群落。在本研究中，我们发现来自 Torque teno douroucouli 病毒衣壳蛋白的聚阳离子肽 vCPP2319 对参考菌株和来自糖尿病足感染的临床菌株产生的预形成金黄色葡萄球菌生物膜具有活性，主要通过杀死生物膜嵌入的细菌实现。通过原子力显微镜和共聚焦激光扫描显微镜对 vCPP2319 对细菌细胞的直接作用进行成像，结果显示该肽可诱导细菌细胞形态改变及膜破坏。重要的是，vCPP2319 对人体细胞毒性低且在人血清中稳定。由于 vCPP2319 对生物膜 EPS 基质本身作用有限，我们探索了其与 EPS 基质降解酶α-淀粉酶（EC 3.2.1.1）的联合效应。事实上，α-淀粉酶可使金黄色葡萄球菌生物膜密度降低 2.5 倍。然而，生物成像数据的定量分析表明，在多糖被消化后，vCPP2319 部分恢复了生物膜的紧凑性，这可能是由于基质核酸的静电交联所致，这解释了为何α-淀粉酶未能增强肽的抗菌作用。

145. Brandão, M., et al., Photodynamic therapy for infected foot ulcers in people with diabetes mellitus: a systematic review, in Sao Paulo Med J. 2023. p. e2022476.
145. 布兰当（Brandão），M. 等，糖尿病患者感染性足溃疡的光动力疗法：系统综述，载于《圣保罗医学杂志》2023 年，第 e2022476 页。

BACKGROUND: Ulceration of the feet in patients with diabetes is a frequent complication that increases morbidity, mortality, hospitalization, treatment costs, and non-traumatic amputations. OBJECTIVE: To present a systematic review of the treatment of patients with diabetes mellitus and infected foot ulcers using photodynamic therapy. DESIGN AND SETTING: A systematic review was performed in the postgraduate program in nursing at the Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira, Ceará, Brazil. METHODS: PubMed, CINAHL, Web of Science, EMBASE, Cochrane Library, Scopus, and LILACS databases were screened. The methodological quality, risk of bias, and quality of evidence of each study were assessed. Review Manager was used for the meta-analysis. RESULTS: Four studies were included. They highlighted significantly better outcomes in patient groups treated with photodynamic therapy than those in the control groups that were treated with topical collagenase and chloramphenicol (P = 0.036), absorbent (P < 0.001), or dry covers (P = 0.002). Significant improvements were noted in terms of the microbial load in the ulcers and tissue repair, with a reported reduction in the need for amputation by up to 35 times. Photodynamic therapy resulted in significantly better outcomes between the experimental and control groups (P = 0.04). CONCLUSION: Photodynamic therapy is significantly more effective in treating infected foot ulcers than standard therapies. SYSTEMATIC REVIEW REGISTRATION: International Prospective Register of Systematic Reviews (PROSPERO) - CRD42020214187, https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?RecordID=214187.
背景：糖尿病患者足部溃疡是常见并发症，可增加发病率、死亡率、住院率、治疗费用及非创伤性截肢率。目的：系统综述光动力疗法治疗糖尿病合并感染性足部溃疡患者的治疗效果。研究设计与设置：本研究为巴西塞阿拉州卢索-非洲-巴西国际整合大学护理学研究生项目开展的系统综述。方法：检索了 PubMed、CINAHL、Web of Science、EMBASE、Cochrane Library、Scopus 及 LILACS 数据库。评估了各研究的方法学质量、偏倚风险及证据质量。采用 Review Manager 进行 Meta 分析。结果：纳入 4 项研究。结果显示，光动力疗法组患者的临床结局显著优于对照组（对照组采用局部胶原酶和氯霉素治疗，P=0.036；吸水敷料，P<0.001；或干敷料，P=0.002）。溃疡中的微生物负荷和组织修复均有显著改善，截肢需求减少了高达 35 倍。光动力疗法在实验组与对照组之间的疗效显著优于对照组（P = 0.04）。结论：光动力疗法在治疗感染性足溃疡方面显著优于标准疗法。系统综述注册：国际前瞻性系统综述注册库（PROSPERO）- CRD42020214187，https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?RecordID=214187。

146. Bekissanova, Z., et al., Synthesis and Antimicrobial Activity of 3D Micro-Nanostructured Diatom Biosilica Coated by Epitaxially Growing Ag-AgCl Hybrid Nanoparticles, in Biomimetics (Basel). 2023.
146. 贝基萨诺娃，Z. 等，3D 微纳米结构硅藻生物硅涂层上外延生长银-氯化银杂化纳米颗粒的合成及其抗菌活性，载于《仿生学》（巴塞尔）。2023.

The 3D (three-dimensional) micro-nanostructured diatom biosilica obtained from cultivated diatoms was used as a support to immobilize epitaxially growing AgCl-Ag hybrid nanoparticles ((Ag-AgCl)NPs) for the synthesis of nanocomposites with antimicrobial properties. The prepared composites that contained epitaxially grown (Ag-AgCl)NPs were investigated in terms of their morphological and structural characteristics, elemental and mineral composition, crystalline forms, zeta potential, and photoluminescence properties using a variety of instrumental methods including SEM (scanning electron microscopy), TEM (transmission electron microscopy), EDX (energy-dispersive X-ray spectroscopy), XRD (X-ray powder diffraction), zeta-potential measurement, and photoluminescence spectroscopy. The content of (AgCl-Ag)NPs in the hybrid composites amounted to 4.6 mg/g and 8.4 mg/g with AgClNPs/AgNPs ratios as a percentage of 86/14 and 51/49, respectively. Hybrid nanoparticles were evenly dispersed with a dominant size of 5 to 25 nm in composite with an amount of 8.4 mg/g of silver. The average size of the nanoparticles was 7.5 nm; also, there were nanoparticles with a size of 1-2 nm and particles that were 20-40 nm. The synthesis of (Ag-AgCl)NPs and their potential mechanism were studied. The MIC (the minimum inhibitory concentration method) approach was used to investigate the antimicrobial activity against microorganisms Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, and Staphylococcus aureus. The nanocomposites containing (Ag-AgCl)NPs and natural diatom biosilica showed resistance to bacterial strains from the American Type Cultures Collection and clinical isolates (diabetic foot infection and wound isolates).
通过培养的硅藻获得的 3D（三维）微纳米结构硅藻生物硅被用作载体，用于固定外延生长银氯化银（Ag-AgCl）杂化纳米颗粒（(Ag-AgCl)NPs），以合成具有抗菌性能的纳米复合材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析（EDS）、X 射线粉末衍射（XRD）、zeta 电位测量和光致发光光谱等多种仪器方法，对制备的含有外延生长（Ag-AgCl）NPs 的复合材料进行了形态学和结构特征、元素和矿物组成、晶体形态、zeta 电位以及光致发光性能的表征。透射电子显微镜（TEM）、能谱分析（EDX）、X 射线粉末衍射（XRD）、zeta 电位测量及光致发光光谱等多种仪器方法。混合复合材料中（AgCl-Ag）纳米颗粒的含量分别为 4.6 mg/g 和 8.4 mg/g，AgCl 纳米颗粒与 Ag 纳米颗粒的质量比分别为 86/14 和 51/49。混合纳米颗粒在复合材料中均匀分散，主要粒径为 5 至 25 纳米，银含量为 8.4 毫克/克。纳米颗粒的平均粒径为 7.5 纳米，同时存在粒径为 1 至 2 纳米及 20 至 40 纳米的颗粒。研究了(Ag-AgCl)NPs 的合成及其潜在机制。采用最小抑菌浓度（MIC）法测定了对肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、大肠杆菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抗菌活性。含有(Ag-AgCl)纳米颗粒和天然硅藻生物硅的纳米复合材料对美国类型培养物收藏库（ATCC）菌株及临床分离株（糖尿病足感染和伤口分离株）表现出抗菌活性。

147. Barroco, C., et al., [Management of bone and joint infections: update], in Rev Med Suisse. 2023. p. 714–718.
147. 巴罗科，C. 等，[骨与关节感染的治疗：最新进展]，载于《瑞士医学杂志》。2023 年，第 714–718 页。

This article highlights four recent updates in infectious disease in the management of bone and joint infections (BJI). During the first six weeks of treatment of a BJI, with or without orthopedic implant, oral antimicrobial therapy is as effective as intravenous therapy. For periprosthetic joint infections, a randomized control study failed to demonstrate non-inferiority of 6 versus 12 weeks of antibiotic therapy. In diabetic foot osteomyelitis, a 3-week course of antibiotics appears to be non-inferior to a 6-week course. Phage therapy seems promising in adjunctive therapy of complex BJI.
本文重点介绍了骨与关节感染（BJI）管理中传染病领域的四项最新进展。在治疗 BJI 的最初六周内，无论是否伴有骨科植入物，口服抗微生物疗法与静脉抗微生物疗法的疗效相当。对于假体周围关节感染，一项随机对照研究未能证明 6 周抗生素治疗优于 12 周抗生素治疗。在糖尿病足骨髓炎中，3 周抗生素疗程似乎不劣于 6 周疗程。噬菌体疗法在复杂 BJI 的辅助治疗中显示出潜力。

148. 朱双丽, 多功能纳米复合水凝胶的构建及其促糖尿病溃疡修复的研究. 2023.

糖尿病溃疡是一种常见的慢性难愈创面,属于糖尿病的典型并发症之一。创面愈合一般经历止血、炎症、增殖和重塑四个时期,虽然过程复杂但井然有序。但由于高葡萄糖水平引起的溃疡通常存在异常复杂的病理环境,如严重的伤口感染、过度炎症反应、强的氧化应激、基质金属蛋白酶的过表达、血管网络破坏且难以重建、细胞和生长因子的失活等,使得糖尿病溃疡的治疗相比其他慢性创面更为困难。现有技术或材料通常存在无法适应伤口动态修复过程、功能单一和生物活性不足等缺点,导致治疗效果不理想。因而,基于糖尿病溃疡复杂的病理微环境和伤口修复的多阶段性,多功能材料已成为治疗糖尿病溃疡的必然选择。本论文从水凝胶的结构设计和活性纳米颗粒的选择出发,利用水凝胶的良好载体功能,将其与具有生物活性的纳米颗粒结合,制得具有多功能的纳米复合水凝胶,不仅为创面修复提供良好的湿性愈合环境,同时实现对创面修复过程中细胞行为、信号通路等进行调控,最终促进糖尿病伤口修复和愈合。关于水凝胶功能设计,我们引入苯硼酸酯动态键和粘附性基团,赋予其可注射、自愈合、粘附以及对创面病理特征例如高葡萄糖水平和酸性（低p H值）响应性的功能,为生物活性物质或药物的释放提供自适应平台。我们还通过低温交联方式制备具有大孔结构的冷冻凝胶,为细胞和血管的长入提供必要的空间结构。同时,我们合成了具有降低氧化应激、细胞募集、抗炎、促血管化等功能的纳米颗粒,例如纳米生物活性玻璃,聚多巴胺纳米颗粒和Mn O2纳米酶等,并与上述水凝胶材料复合形成新型多功能生物活性敷料,最后通过一系列体内外实验证实其具有促进糖尿病溃疡修复的功能。具体研究内容如下: （1）通过模板法和溶胶-凝胶法结合,以十二胺为模板剂和催化剂,制得具有规则球形结构的微纳米含镁生物活性玻璃（Mg BG）。实验结果表明,Mg BG具有良好生物活性,募集成纤维细胞和内皮细胞的功能,且能够提高蛋白CD31和基因（VEGF、KDR、e NOs、Angiogenin）的表达,促进血管化,说明Mg2+的引入能够提高BGs促成血管的功能。BGs通过释放Ca2+降低炎症反应,且Mg2+的引入能够进一步提高BGs的抗炎功能。因此,Mg BG具有调控细胞行为、降低炎症和促血管化功能,在糖尿病创面上有潜在的应用价值。（2）为了更好发挥Mg BG的生物活性,我们将其与具有微环境响应性的水凝胶复合,制得具有多功能的Mg BG复合水凝胶（HQB）,该水凝胶以季铵盐改性壳聚糖和苯硼酸改性透明质酸为主体材料,通过苯硼酸酯动态键和静电相互作用网络构成,不仅具有良好的注射性、自愈合性、粘附性,而且能够自动适应各种形状的创面。水凝胶可以通过缓释Si O44-、Ca2+、Mg2+等生物活性离子以更好地发挥Mg BG募集细胞,促血管化和抗炎功能。同时水凝胶具有优异的抗菌性能,可以有效防止伤口感染。动物实验结果表明,HQB水凝胶显著促进了糖尿病SD大鼠创面愈合。（3）基于BGs优异的生物活性,我们利用牺牲模板法和溶胶-凝胶法相结合制备了具有大比表面积的介孔BGs,然后对其进行PDA的涂敷和KMn O4的还原,合成了具有催化活性的Mn O2@PDA-BGs。并将Mn O2@PDA-BGs引入到大孔冷冻凝胶,制得具有多功能的纳米复合冷冻凝胶（Mn O2@PDA-BGs/Gel）。研究表明,Mn O2@PDA-BGs能够提高冷冻凝胶的力学性能。且该冷冻凝胶具有多种类酶活性,可以有效清除体外多种活性氧自由基（ROS）,同时也可以清除细胞内过表达的ROS,保护L929s免受氧化应激的损伤。同时,冷冻凝胶良好的光热响应性和酸性条件下增强的类过氧化物酶（POD）活性产生优异的抗菌性能。细胞实验表明,冷冻凝胶可以释放生物活性离子实现募集L929s,并促进其迁移和增殖的功能,具有良好的生物活性。因此,冷冻凝胶的多种类酶活性能够清除创面过表达的ROS,为BGs活性的发挥提供了一个良好的微环境。基于上述优异的功能,体内动物实验表明,冷冻凝胶不仅具有杀菌、抗炎和促成血管、缓解创面缺氧的功能,还可以提高Ⅲ型胶原/Ⅰ型胶原的比例,实现糖尿病感染创面的无瘢痕化修复。（4）基于苯硼酸酯键对糖尿病创面良好的响应性,我们构建了负载二甲双胍（Metformin）和Cu PDA NPs的微环境响应性水凝胶（Met@Cu PDA NPs/HG）,该复合水凝胶不仅具有良好的注射性、自愈合性、粘附性和DPPH清除性能,同时可以响应性释放metformin,智能化治疗糖尿病伤口。抗菌实验结果显示,该水凝胶良好的光热响应性和缓慢释放Cu2+,能够清除创面原有细菌并长期保护伤口不受感染。细胞实验表明,该水凝胶通过释放Cu2+实现细胞募集和促血管化的功能,同时还可以消除已产生的ROS和抑制NF-κB通路激活达到抗炎的目的。最后,通过体内动物实验进一步证实该水凝胶参与对不同愈合阶段的调控,加快了糖尿病感染创面的愈合速度。

149. 郑忠芹 and 孟杰, 无机纳米材料用于糖尿病创口愈合的研究进展, in 西南民族大学学报(自然科学版). 2023. p. 401–407.

糖尿病患者存在糖代谢异常，导致机体长时间处于过度氧化应激、持续炎症、血管神经病变以及细菌感染，使其创面往往愈合不良.随着纳米技术的高速发展，纳米材料响应糖尿病创口愈合的特殊生理过程，提供个性化治疗方案备受关注.通过深入分析糖尿病创口愈合不良的原因，以及无机纳米材料具有的独特的模拟酶特性，总结各种无机纳米材料在促进糖尿病创面愈合的作用机理.

150. 赵兴军, 金属有机框架纳米酶的制备及其抗菌性能研究. 2023.

目的抗生素的应用有效地降低了细菌感染的风险,但长期使用抗生素所引发的细菌耐药性问题给人类的健康带来了巨大的危害。近些年来,光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)、光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)以及化学动力学治疗(Chemodynamic Therapy,CDT)等无抗生素疗法被开发出来,并在抗菌领域得到了广泛的应用。然而,单一的抗菌模式和复杂的创面环境往往限制了它们的实际应用。因此,制备多抗菌模式协同作用的金属有机框架纳米酶用于对抗多药耐药菌是至关重要的。在本文中,通过原位还原方法制备了金纳米簇(Au Nanoclusters,Au NCs)修饰的锆基卟啉金属有机骨架(Zirconium-Based Porphyrin Metal-Organic Frameworks,PCN-224),并对Au NCs@PCN的光热性能、光动力以及纳米酶活性进行了探究。在近红外(NearInfrared,NIR)激光照射下,Au NCs@PCN有望在多种抗菌疗法协同作用下,产生大量活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)结合局部高温快速消除细菌感染,进而缩短糖尿病创面愈合进程。方法在加热条件下,以苯甲酸作为封端剂,Zr4+相互连接形成具有D3d对称结构的Zr6团簇。Zr6团簇再与5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉配位,得到具有稳定三维框架结构的PCN-224。随后,在冰浴条件下采用Na BH4将Au NCs原位还原在PCN-224上,从而得到Au NCs@PCN。采用动态激光散射技术(DLS)对PCN-224和Au NCs@PCN的粒度进行分析。通过观察颜色变化、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)以及傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对Au NCs@PCN的成功制备进行表征。采用能谱仪(EDS)对Au NCs@PCN中O、N、Zr和Au元素的分布情况进行了检测。在近红外激光照射下,通过热成像仪记录了Au NCs@PCN的温度变化情况,以此对其光热性能和光热稳定性进行评估。利用3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)检测Au NCs@PCN通过纳米酶活性催化产生羟基自由基的情况,以及在有无NIR激光照射下Au NCs@PCN所展现的纳米酶活性高低。以9,10-蒽基-双(亚甲基)二丙二酸(ABDA)作为探针,检测近红外激光照射下单线态氧的生成情况以及随着照射时间延长的实时变化情况。采用金黄色葡萄球菌(ATCC25923)、耐甲氧林金黄色葡萄球菌(ATCC43300)、大肠杆菌(ATCC25922)和耐氨苄西林大肠杆菌(ATCC35218)通过牛津杯法和平板扩散法对Au NCs@PCN的抗菌效果进行评估。采用2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)荧光探针检测不同处理后细菌内ROS水平。通过结晶紫染色法检测Au NCs@PCN对MRSA生物膜模型的抑制情况。采用蛋白质定量试剂盒(BCA)对生物膜结构被破坏后所引发的蛋白质泄露情况进行检测。通过MTT比色法评估Au NCs@PCN对HUVECs和HACATs在不同浓度梯度下的细胞毒性情况。采用基质凝胶法和划痕实验评估Au NCs@PCN促进血管生成和细胞迁移的能力。利用激光共聚焦扫描显微镜和蛋白质印迹法探究了Au NCs@PCN促进HUVECs和HACATs中相关蛋白的表达情况。采用Au NCs@PCN联合近红外激光治疗糖尿病大鼠感染创面模型,以此评估体内抗菌效果。通过蛋白印迹实验探究了Au NCs@PCN在分子水平上诱导糖尿病创面修复的蛋白通路机制,并通过HE染色对Au NCs@PCN的体内生物安全性进行评估。结果DLS测试结果显示PCN-224和Au NCs@PCN纳米粒子的平均粒径分别为183 nm和196 nm。Au NCs@PCN制备过程中可以明显观察到溶液由紫色变为紫红色。通过SEM图像和TEM图像可以清楚地观察到PCN-224为均匀的椭球形纳米粒子,Au NCs@PCN也显示出清晰的椭球形态且表面散布着大量的2～5nm的Au NCs。EDS mapping结果可以观察到N、O、Zr和Au元素均匀分布在Au NCs@PCN中。UV-Vis和FTIR测试结果也验证了Au NCs@PCN的成功制备。热成像实验结果显示Au NCs的引入使得Au NCs@PCN表现出良好的光热性能和光热稳定性。TMB和ABDA实验结果显示Au NCs的引入赋予了Au NCs@PCN更强的活性氧生成能力。体外抗菌实验显示Au NCs@PCN联合近红外激光对MRSA和Ampr E.coli的抑制率分别达到了95.3%和90.6%。细菌内活性氧检测结果显示近红外激光照射下的Au NCs@PCN组中可以观察到大量的绿色荧光,这表明Au NCs@PCN的光催化和纳米酶催化活性诱导产生了大量的活性氧。结晶紫染色实验显示近红外激光照射的Au NCs@PCN组中的颜色呈现出接近透明的淡紫色,展现出良好的生物膜抑制作用。蛋白泄露检测实验中,Au NCs@PCN联合近红外激光治疗组的蛋白浓度最高,进一步验证了对细菌膜结构的损坏。MTT实验结果显示HUVECs和HACATs与浓度为200μg/m L的Au NCs@PCN共培养24 h后,对细胞没有产生明显的细胞毒性,细胞存活率仍维持在90%左右。细胞划痕实验结果显示Au NCs@PCN组在12 h和24 h时,相对于其他两组划痕面积明显大幅度缩减,细胞迁移率分别达到了55.6%和82.3%。成血管实验结果显示Au NCs@PCN组中的HUVECs形成了紧密且连续的网状血管组织,表明Au NCs@PCN能够激发HUVECs的血管生成潜能。细胞免疫荧光图像显示,在Au NCs@PCN诱导下,HUVECs细胞中的CD31和HACATs细胞中b FGF的表达水平均显著提高,这与蛋白印迹实验所展现的蛋白表达趋势相一致。体内抗菌实验结果显示Au NCs@PCN联合近红外激光照射组的治疗温度可升温至55.4°C,且经过21天的治疗后创面的愈合率达到了97.3%。蛋白印迹实验结果显示Au NCs@PCN联合近红外激光照射组显著地上调了p-PI3K、pAKT、p-CREB和SR-B1的表达,基于对PI3K/AKT和CREB通路的激发进而通过诱导细胞增殖和迁移加速创面愈合。生物安全性实验结果显示大鼠的心、肝、脾、肺和肾中均没有出现炎症反应和蓄积作用,Au NCs@PCN能够良好地实现在体内的相容、排泄和降解。结论本文通过Na BH4还原使金纳米簇原位生长于PCN-224上,成功地制备了具有光热和纳米酶活性的Au NCs@PCN,用于在相对较低的光热温度下(<57°C)高效杀菌并促进糖尿病创面愈合。在近红外激光照射下,Au NCs@PCN能够迅速升温并产生大量的活性氧进行杀菌,从而改善糖尿病创面微环境。细胞毒性实验和器官毒性实验显示Au NCs@PCN表现出良好的生物相容性。基于这些研究,具有光热和纳米酶活性的Au NCs@PCN抗菌纳米酶平台可能为临床治疗糖尿病感染创面提供新的思路。

151. 赵兴军, 金属有机框架纳米酶的制备及其抗菌性能研究. 2023.

152. 赵建喜, et al., 光动力疗法在糖尿病足治疗中的应用及机制, in 河北大学学报(自然科学版). 2023. p. 188–196.

糖尿病足是糖尿病导致的与其他外伤因素等无关的足部组织破坏，在临床上属于慢性伤口，常合并缺血、周围神经病变以及感染，其愈合受损增加了感染的可能，因此在糖尿病足的治疗过程中，抗感染治疗是关键.目前临床上多使用抗生素进行抗感染治疗，但糖尿病足的病理生理变化阻碍了抗生素在溃疡中的渗透，使其难以到达病变部位，同时，由于抗生素多重耐药现象逐渐严峻，也增加了糖尿病足的治疗难度.光动力疗法以其靶向性好、副作用低、对微生物无耐药性等优点给糖尿病足的医治提供了新的选择.近年来，光动力疗法在治疗糖尿病足方面取得了不错的进展.因此，本文对光动力疗法在糖尿病足中的应用、治疗机制、近期的研究成果等方面进行阐述.

153. 章燕, 基于MOF和纳米酶的复合纳米材料用于多重协同治疗细菌感染的研究. 2023.

近年来,由病原体引起的新兴传染病严重危害着人类的身体健康,细菌感染已成为世界上高发病率和高死亡率的疾病之一。而传统抗生素的误用或滥用导致细菌不断产生耐药性。因此,探索和开发新型有效治疗细菌感染的方法迫在眉睫。类沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)作为一种金属有机骨架(MOF)材料,具有稳定的物理化学性质、可调控的性能以及好的生物安全性等优点,常被用于功能性抗菌物质的保护载体,从而增强药物递送效率发挥最大抗菌疗效。纳米酶能够模拟酶催化活性有效杀死细菌,但其催化效率低,经常与其他方式结合实现协同高效抗菌。本文分别以MOF材料和纳米酶为主体,构建了两种复合纳米抗菌材料用于协同治疗细菌感染。本论文的研究内容主要分为以下两部分:设计一:以ZIF-8为矿化材料,包封葡萄糖氧化酶(GOx)和辣根过氧化物酶(HRP),再利用静电吸附负载反义寡核苷酸(fts Z ASO),构建了一种生物矿化纳米平台(GOx&HRP@ZIF-8/ASO)。(1)通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见光分光光谱(UV-vis)、Zeta电位等系列表征手段证实其颗粒形貌呈球形,粒径大小约410 nm,包封率分别达到～63.62%(GOx)、～91.46%(HRP)和80%以上(fts Z ASO);通过活性氧实验成功验证了GOx&HRP@ZIF-8/ASO体系中羟基自由基(·OH)的生成和持续释放能力。(2)通过生长抑制曲线、MIC值和抑菌率等实验验证了GOx&HRP@ZIF-8/ASO体系对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)均具有有效的体外抗菌活性,其中对MRSA抑制效果最好,MIC值仅有16μg/m L;通过细菌活/死双染色实验、细菌内容物泄露实验、抗生物膜活性实验和细菌形态观察等实验证实了GOx&HRP@ZIF-8/ASO纳米颗粒的高效的体外抗菌作用和破坏生物膜能力,其中生物膜清除效率高达88.2%,同时证实了其协同抗菌活性主要来自于金属离子、活性氧和反义核酸,并且揭露其破坏细菌细胞壁的抗菌机制。(3)通过细胞毒性试验和细胞溶血实验证明GOx&HRP@ZIF-8/ASO纳米颗粒具有良好的体外生物安全性;通过体内抗细菌感染治疗研究证实了GOx&HRP@ZIF-8/ASO纳米颗粒具有优异的体内MRSA杀灭效果、创面修复能力以及良好的体内生物安全性。设计二:以硫化铜(Cu S)为基础载体,表面原位沉积Au和Pt纳米酶,并且共负载核酸适配体(Aptamer),构建一种近红外光响应的复合纳米抗菌材料(Cu S@Pt-Au/Apt)。(1)通过SEM、TEM、EDS mapping、Zeta电位等系列表征方式证明其颗粒形貌成球形,粒径大小约180 nm;通过近红外光照射实验证明了Cu S@PtAu/Apt具有优异的光热性质;通过活性氧检测实验成功验证了Cu S@Pt-Au/Apt体系中类氧化物酶-过氧化物酶(OXD-POD)活性。(2)通过生长曲线检测和抑菌率实验验证了Cu S@Pt-Au/Apt+Glu+NIR体系对E.coli和S.aureus具有高效且持续的抑菌效果,且MIC值仅有128μg/m L;通过细菌活/死双染色实验、细菌内容物泄露实验、细菌形态观察和谷胱甘肽消耗实验等体外实验证实了Cu S@Pt-Au/Apt纳米颗粒具有高效协同化学动力学疗法(CDT)和光热疗法(PTT)抗菌作用和破坏细菌膜能力。(3)通过细胞毒性试验和细胞溶血实验验证Cu S@Pt-Au/Apt纳米颗粒具有良好的体外生物安全性;通过体内毒性实验验证了Cu S@Pt-Au/Apt纳米颗粒无明显体内毒性;通过小动物活体荧光成像、热成像实验以及糖尿病小鼠伤口感染治疗验证了Cu S@Pt-Au/Apt纳米颗粒具有优异的体内抗细菌感染治疗、创面修复能力以及体内生物安全性。综上所述,本文成功构建了两种协同抗菌体系,GOx&HRP@ZIF-8/ASO体系协同金属离子、化学动力学疗法和反义疗法,Cu S@Pt-Au/Apt体系协同靶向、化学动力学疗法和光热疗法,均表现出高效的体外抗菌活性、优异的感染伤口修复能力以及良好的生物安全性。

154. 张月, 脂肪间充质干细胞外泌体促进糖尿病慢性创面愈合的作用及机制研究. 2023.

【研究背景】糖尿病慢性创面是由糖尿病所造成的最严重的并发症之一,多发生在足部,是临床治疗的难点。由于全球糖尿病患病人数一直在持续增长,糖尿病导致的慢性、难愈性创面也随之增多。仅我国,现有糖尿病患者数约1.4亿,糖尿病患者1年内创面新发生率为8.1%,复发率高达31.6%,严重威胁人类生命健康。血管生成参与创面愈合全过程,是愈合所必需的关键因素之一,血管内皮细胞(HUVECs)执行其主要功能。糖尿病环境引发的代谢异常导致了活性氧(ROS)的过度产生,触发多种病理反应机制,例如蛋白激酶C、NF-κB的激活,从而介导血管炎症反应,引发脉管系统结构和功能病变;继而影响血管通透性,阻碍新生血管生成及细胞增殖等。因此,ROS是糖尿病创面内皮损伤和血管病变的主要原因。如何有效干预ROS的过度产生,对于改善糖尿病创面血管病理状态,促进创面愈合具有重要的意义。间充质干细胞具有强大的自我更新能力和分化潜能,受到了组织修复和再生领域的广泛研究。脂肪组织来源的间充质干细胞(ADSCs),临床上来源丰富易于获得。众多研究证明,ADSCs可以有效加速创面愈合,具有重要的临床应用价值。目前,ADSCs创面应用主要采用细胞注射移植方式,但是,其存在细胞存活率低,移植后可能引发免疫反应、炎症反应等缺点,制约了ADSCs的临床使用。脂肪间充质干细胞外泌体(ADSC-exos),作为细胞间通讯的重要方式,具有调节氧化应激、平衡炎症反应、促进血管生成等作用,被证实是ADSCs发挥作用的主要贡献者。但由于机体组织对ADSC-exos快速清除特性,使得ADSC-exos体内半衰期短暂,是限制其在创面治疗中的瓶颈问题。近年来,水凝胶的研究备受关注,缘于其具有良好的亲水性、生物相容性以及与ECM类似的三维(3D)多孔结构,有助于优化伤口愈合微环境中涉及的生物分子事件;此外,水凝胶可有效负载药物或生物活性物质作为智能递送系统用于创面。因此,水凝胶为实现ADSC-exos的创面应用提供了可能性。二甲双胍(MET),做为治疗糖尿病疗效确切的药物,具有激活细胞AMPK通路,抑制NF-κB活性,调节细胞炎症因子和粘附分子表达等重要作用。借助水凝胶负载二甲双胍应用于创面局部,有望在控释递送条件下终止或改善糖尿病创面病理状态,创建良性愈合微环境,进而启动ADSC-exos对血管内皮细胞的修复功能,促进血管再生加速创面愈合。在此,我们选择脂肪间充质干细胞外泌体和二甲双胍作为模型药物和生物活性物质,将二者装载入PEG水凝胶中,旨在研究该双载智能水凝胶能否对糖尿病慢性创面产生高效协同促愈合作用,并进一步深入研究具体作用机制。【研究目的】本研究基于糖尿病创面模型和ADSC-exos,探索:1.ADSC-exos在糖尿病慢性创面愈合中的作用研究。2.构建PEG/Ag-series水凝胶,评价其理化结构和多功能特性。3.探索PEG/Ag-series水凝胶对糖尿病慢性创面的修复作用。4.评价PEG/Ag-series对高糖环境下HUVECs的影响。5.相关机制探索。【研究方法】1.ADSC-exos在糖尿病慢性创面中的作用研究。分离培养人的ADSCs,通过表面标志物荧光染色及流式细胞技术,成脂成骨能力检测对其进行鉴定。利用差速离心法分离收集ADSC-exos,经电镜、流式纳米技术及Western blot进行鉴定。在糖尿病小鼠背部创建直径为1 cm大小圆形皮肤全层损伤模型,检测各组小鼠创面愈合率及氧化应激(MDA、T-AOC、SOD2)和血管生成因子(VEGF、VCAM等)相关指标。采用RT-PCR、CCK8、划痕实验、成管实验,观察ADSC-exos对高糖环境下血管内皮细胞的血管生成的作用潜力;使用流式技术、线粒体膜电位染色、RT-PCR评估ADSC-exos对细胞的活性氧,线粒体保护和抗炎效果。Sirt3 si RNA转染血管内皮细胞,观察分析Sirt3在ADSC-exos治疗糖尿病慢性创面中的作用。2.PEG/Ag-series水凝胶的构建。用4臂PEG巯基溶于100μg/m L的外泌体中,CNTs(2 mg/m L)分散溶于其中。然后将1 mg/m L盐酸二甲双胍也溶解到上述混合液中。同时,将Ag NO3溶于PBS(p H=7.4)中形成浓度为1.5 mg/m L的Ag NO3母液。最后,将500μL的4-Arm-PEG-Thiol/exosomes/CNTs/MET溶液和500μL的Ag NO3储备液混合,制备成可注射黏附性自修复水凝胶。扫描电子显微镜观察PEG/Ag-series水凝胶形貌结构;利用新鲜的猪皮肤来评估水凝胶对宿主组织的粘附能力;采用TA流变仪评价水凝胶的自修复性能。并对其可注射性,溶胀性,生物降解性,导电性和血液相容性进行检测。3.PEG/Ag-series水凝胶的生物相容性等检测。将高糖环境下培养的HUVECs设为对照组,将不同组水凝胶与HUVECs在高糖环境下共培养,设为实验组。对HUVECs进行活/死细胞检测,Ki67荧光染色,Transwell,成管,增殖,迁移和管形成能力进行相关测定;Western blot检测血管功能相关因子;使用线粒体裂变抑制剂Mdivi-1及线粒体裂变激活剂Fccp作为对照,进行流式细胞技术及荧光染色检测细胞ROS和线粒体ROS表达情况;荧光染色对线粒体形态、F-肌动蛋白表达进行检测;Western blot技术检测线粒体裂变及融合相关蛋白变化;最后进行血管功能相关检测。4.PEG/Ag-series水凝胶治疗糖尿病慢性创面。构建糖尿病小鼠全层皮肤损伤模型,观察并记录创面愈合情况,不同时间点取材进行H&E和Masson染色;Ki67及αSMA/CD31双重荧光染色进行创面增殖和血管生成方面的检测;免疫组化检测各组样本炎症相关因子表达;电镜观察各组伤口血管形态、线粒体形态;ROS荧光染色检测各组创面ROS表达水平。【研究结果】1.本研究分离培养的ADSCs呈长梭形,具有成骨、成脂分化能力,表面标志物荧光染色符合干细胞鉴定标准。提取的ADSC-exos具有典型的双层杯状膜结构。动物模型发现,ADSC-exos可以降低创面氧化应激和炎症相关指标,促进创面血管生成及伤口闭合。体外研究表明,高糖环境下HUVECs的增殖、迁移和成管能力增加,活性氧(ROS)生成减少,线粒体膜电位增加,炎性相关分子减少,Sirt3/SOD2的表达增加。在使用si Sirt3后,各项血管保护作用和促血管生成作用均被削弱。2.构建的PEG/Ag-series水凝胶呈现出均匀的大孔结构。具有导电性,可注射性,黏附性和自修复能力。p H=7.4的PBS被用来模拟生理环境并评估PEG/Ag系列水凝胶的溶胀性能,结果显示各组水凝胶具有良好溶胀能力,体外降解所需时间为12～14 d不等。各组水凝胶溶血率均低于5%,显示出良好的血液相容性。3.活/死细胞染色结果提示各组水凝胶均具有良好的生物相容性。负载ADSC-exos及MET组拥有最多的Ki67阳性细胞,迁移和成管功能显著增加。血管屏障功能和血管炎症方面蛋白检测相较于其他组均改善明显。此外,细胞总ROS和线粒体ROS表达降低。线粒体形态染色证实,高糖组细胞线粒体变得更小并呈点状,然而水凝胶治疗组大多数线粒体表现出长丝状形态。线粒体裂变相关分子DRP1,FIS和MFF蛋白表达减少,融合相关分子MFN1及MFN2蛋白表达增加。同时,治疗组维持了F-肌动蛋白的丝状结构并诱导HUVECs迁移,增殖和血管形成,保护血管功能,降低血管炎症,这一作用被线粒体裂变激活剂Fccp抵消。4.与其他各组水凝胶相比,双载水凝胶组愈合速度最快,伤口长度最短,上皮再生完整,同时胶原排列整齐,规律有序,愈合质量高于其余各组。电镜检测结果显示糖尿病伤口血管水肿、管腔狭窄、基底膜(BM)增厚,紧密连接(TJ)数量减少。这些病理形态被该双载水凝胶部分逆转。线粒体形态结果显示,糖尿病小鼠创面线粒体外膜破损,线粒体结构消失,分裂成许多大小不一的圆形碎片。而该智能双载水凝胶组部分挽救了细胞内线粒体形态。同时双载水凝胶组Ki67阳性细胞最多,血管管径和血管密度也高于其余各组。血管完整性和屏障功能优于其余各组,血管炎症和创周炎症水平也低于其余各组,此外,皮肤组织ROS的表达明显降低。【研究结论】1.ADSC-exos通过调节Sirt3/SOD2通路,改善创面氧化应激、炎症微环境,修复高糖环境下的HUVECs功能障碍,促进血管生成,加速糖尿病创面愈合。2.PEG/Ag-series水凝胶具有自愈、抗感染、导电特性。ADSC-exos及MET可被该水凝胶持续释放,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。进一步深入研究表明,该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-actin稳态,促进血管形成。为糖尿病慢性创面的治疗提供了潜在临床应用价值及理论依据。

155. 张原, 基于融合hFGF2亚麻芥油体生物材料的构建及促进伤口愈合研究. 2023.

在先前的工作中,通过PCR融合技术将人碱性成纤维细胞生长因子2(hFGF2)蛋白表达在亚麻芥的种子油体表面。亚麻芥(Camelina sativa)油体系统高效表达hFGF2蛋白(简称OB)已被证明具有显著的透皮效果,在体外可以促进NIH/3T3细胞的增殖和迁移,并可以加速创伤伤口的修复促进血管再生。同时其生产成本更低,蛋白稳定性更好,蛋白半衰期更长,作为新兴的皮肤给药系统具有广泛的应用前景。但在现阶段给药时,由于其乳液的形式,药物利用率低,传统给药的方式也是不便利的,同时在介导炎症和难愈伤口领域是作用不明显的。因此,为了hFGF2药效的提升和拓宽治疗范围,为未来临床应用提供理论数据支撑,对OB进行改进和修饰是至关重要的。本研究首先从缓释和优化给药方式的角度设计了一款温敏水凝胶,将其用于递送OB。对负载后的整体进行表征分析,确定温敏水凝胶作为载体递送OB的可行性。通过体外的缓释作用和深二度烧伤模型验证其功能性,组织学分析表皮和真皮层的恢复情况。利用亚麻芥植株本身的叶片合成碳点,孵育OB抗氧化活性,从而介导伤口的炎症阶段。探究其在体内和体外通过抗氧化介导炎症的作用机制。最后针对糖尿病伤口的高糖环境和细菌感染,在OB表面原位合成铂纳米粒子并修饰葡萄糖氧化酶,探究其在体外的稳定性、级联酶活性、抗菌作用和抗菌机制,在糖尿病感染伤口模型上探究其联合加速伤口修复的作用效果和组织学的分析,证明对OB改性的必要性。本研究的具体结果如下: 1.为了给hFGF2提供支持环境并稳定地控制其释放,我们开发了泊洛沙姆温敏水凝胶(OB水凝胶),该水凝胶与hFGF2连接的亚麻芥油体联合递送。冷冻扫描电子显微镜结果表明,OB的掺入对水凝胶的内部结构没有明显的影响,同时对水凝胶的温敏性能无影响。流变性研究表明,OB水凝胶随温度变化而凝胶化,从而优化了给药方式。在体外,OB可从水凝胶中持续释放3 d(释放率为72%),释放出的OB保持了完整的球形形态并能促进NIH/3T3细胞的增殖和迁移。在体内,与单独使用OB或直接使用水凝胶相比,OB水凝胶对深二度烧伤创面愈合的影响最为明显,同时加速了表皮和真皮的修复并提供了更好的血管再生功能。 2.为了应对早期伤口环境过度表达的ROS,合成了一种新型的亚麻芥碳点并将其修饰在hFGF2连接亚麻芥油体上(OB),形成了纳米生物材料CDs-OB。使用XPS和FT-IR分析了碳点的元素组成和表面基团,其主要元素为C、N和O。CDs-OB具有过氧化物酶活性,可以使TMB发生显色反应并出现吸收特征峰。具有有效的清除自由基的活性,同时能在体外氧化应激条件下实现NIH/3T3细胞增殖活性。在急性创面模型中,CDs-OB治疗后第10天的创面愈合率接近92%,而OB的创面愈合率为82%。此外,创面表现出明显的抗炎作用,主要表现为促炎症因子的下调和抗炎因子水平的上调。值得注意的是,CDs-OB对伤口早期过量ROS的清除具有显著作用。 3.铂纳米颗粒(Pt NPs)和葡萄糖氧化酶(GOx)修饰在OB表面,分别通过铂离子的原位还原和静电吸附形成PGOB。PGOB具有级联酶催化活性,在糖尿病创面组织中可被葡萄糖激活。具体地说,PGOB上的GOx将葡萄糖催化成过氧化氢,过氧化氢可以进一步分解为对细菌灭活具有更高毒性的羟基自由基。合成的PGOB具有较好的稳定性,同时合成工艺并未对蛋白造成破坏。此外,葡萄糖分解创造了一个低p H的微环境,促进了级联催化活性,通过使细菌内的MDA水平升高和GSH耗竭实现了抗菌效果,同时确保了伤口组织内更好的杀菌效果。此外,PGOB还能促进成纤维细胞的增殖和迁移。体外和体内实验都证实了PGOB通过抑制细菌生长和组织再生有效地加速了糖尿病感染伤口的愈合过程。

156. 张骞骞, 硅基复合材料的制备及用于慢性难愈合创面和骨缺损治疗. 2023.

在一些慢性疾病或急性创伤的影响下,组织修复的动态微环境被扰乱形成难愈合性创伤,常规的生物材料治疗效果有限或基本无效。硅元素是人体必需的微量元素,广泛分布在人体组织和体液中,参与骨及结缔组织的再生和人体多种代谢活动,具有促血管化功能,因此硅基生物材料在软、硬组织修复领域具有较好的应用前景。本论文以硅基粒子为活性材料或多功能微载体,针对慢性难愈合创面和骨缺损的个性化治疗,分别制备了微米级生物活性玻璃敷料和纳米级介孔硅基纳米颗粒微载体及其复合支架,对其理化性能和体内外生物活性进行了评价,并探索了硅基生物材料促进组织修复的机制。研究内容概括为以下三个部分: （1）以糖尿病引起的慢性难愈合性皮肤创面为治疗目标,在58S生物活性玻璃（BG）制备基础上,通过调整二氧化硅（Si O2）和铜离子(Cu2+)的投料占比,成功制备一系列生物活性玻璃,包括45S5、58S、70S、70S-0.5Cu、70S-1Cu、70S-2.5Cu、70-5Cu和70S-10Cu,探究不同浓度硅离子和铜离子的加入对生物活性玻璃的细胞毒性、血管化和创面愈合效果的影响。结果表明,45S5和58S BG浸提液呈强碱性,Si和Cu的掺杂量增加,能够降低BG浸提液的p H。细胞毒性结果显示,过高的铜离子（70-5Cu和70S-10Cu）掺杂具有较强的细胞毒性。70S、70S-0.5Cu和70S-1Cu组具有较好的体外促血管化作用,其中70S-0.5Cu和70S-1Cu对内皮细胞的诱导迁移作用和血管化效果最强,而70S-2.5Cu和70-5Cu组血管化效果较弱。SD大鼠I型糖尿病皮肤创面修复结果显示70S-0.5Cu具有较好的创面修复效果,说明Cu元素的掺杂能够加速创面皮肤结痂和修复。（2）针对感染性骨缺损修复治疗,通过将三维（3D）打印支架与可注射水凝胶结合,制备双功能药物负载的复合多孔支架。以十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）为模板、正硅酸四乙酯（TEOS）为硅源,通过三乙醇胺（TEA）作为催化剂的软模板法制备可生物降解的介孔二氧化硅纳米颗粒（b MSNs）。3D打印的聚己内酯（PCL）支架与负载促血管化小分子药物芬戈莫德（FTY720）的b MSNs相结合,制备具有一定机械强度的成骨支架,为后期的血管化和骨诱导提供生物活性和力学支撑。利用醛基化透明质酸（AHA）和羧甲基壳聚糖（NOCC）通过希夫碱反应制备了负载万古霉素（Van）的可注射水凝胶,液态下的水凝胶能够灌注到3D支架的内部和表面,Van在感染部位的聚集性释放起到抑菌作用,为感染性骨缺损提供良好的修复微环境。制备的b MSNs呈圆球体,粒径均一且粒径约为116 nm,具有树枝状的介孔结构。体外抑菌实验结果表明,负载Van的复合支架具有较好的持续抗菌活性。细胞实验结果表明,复合支架具有支持良好的细胞粘附和增殖特性。相比未负载FTY720的复合支架,含FTY720的复合支架表现出良好的促血管化和骨诱导性能。采用大鼠股骨感染性骨缺损模型探究了载药支架的体内抗菌和成骨性能,结果表明与其他未载药组和单载药组相比,双载药组能够抑制感染并促进骨再生。（3）为了能够对骨缺损修复过程进行动态监测,实现组织工程的“可视化”,设计了一种镧系金属元素铕（Eu）和钆（Gd）负载的新型荧光/磁共振（MR）双模态成像和双功能药物负载的b MSNs基微载体,并与PLLA/PCL热致相分离大孔支架相结合构建多功能骨修复支架。制备负载Eu3+/Gd3+的bMSNs（bMSNs-EuGd）,将FTY720负载到b MSNs-EuGd的介孔中,并在b MSNs-EuGd表面接枝人骨形态发生蛋白多肽（BMP-2P）,制备出具有促血管化和骨诱导的双功能纳米粒子FTY720@b MSN-EuGd-pep。所制备的b MSNs-EuGd粒径均一且介孔结构明显,同时表现出优异的T1加权MR成像和可见光激发荧光成像性能。体外细胞实验表明BMP-2P接枝的b MSNs-EuGd具有较好的细胞相容性且具有增强细胞内吞作用,并能够促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。此外,FTY720负载的纳米粒子能够有效诱导内皮细胞的迁移和管状结构形成。最后,将双功能纳米粒子与热致相分离大孔支架相结合制备多功能成骨支架,用于大鼠颅骨缺损部位的修复,实验结果表明该复合支架具有较强的MR成像效果以及促进骨再生效果。综上所述,本论文针对慢性难愈合性皮肤创面修复和骨缺损的治疗难点,以微米和纳米级硅基材料为活性材料或微载体,制备皮肤创伤敷料或与组织工程支架结合制备功能性仿生三维多孔支架,探究了硅基复合材料体内外的生物活性。该研究工作有望为硅基材料和原位组织工程支架的发展提供实验依据,同时为慢性难愈合皮肤创面和骨修复的治疗提供新的思路。

157. 张琳, 负载药物丝素蛋白纳米纤维的气纺制备及骨质疏松症治疗和抗菌敷料应用. 2023.

老年妇女绝经后由于雌激素的缺乏易患骨质疏松症,通常全身外源性补充雌二醇(E2)可以减少脆性骨折,但是易引起乳腺癌,血栓形成等疾病。我们开发了一种负载E2的复合纳米纤维用作局部给药的E2递送系统。具体如下:我们采用β-环糊精(β-CD)修饰具有诱导成骨特性的介孔生物活性玻璃纳米颗粒(MBGNPs),以增强其对E2的亲和力。为了确保机械稳定性和完整性,进一步用溶液气纺进行加工制造,以得到负载E2的CD-MBGNPs与SF复合纳米纤维(E2@CD-MBGNPs/SF NFs)。使用TEM、SEM、XRD、FT-IR等手段对产物的物理化学性质进行一系列表征。考查E2@CD-MBGNPs/SF的E2持续释放情况,E2的释放量逐渐增加且持续释放。与E2@SF纤维相比,在模拟体液环境孵育14天后,E2@CD-MBGNPs/SF纳米纤维的整个表面原位生长了厚厚的磷灰石颗粒沉积层,证明在SF中加入MBGNPs可促进磷灰石的形成。与MC3T3-E1细胞共培养的实验表明,与SF纳米纤维相比,CD-MBGNPs/SF和E2@CDMBGNPs/SF纳米纤维样品中,细胞的碱性磷酸酶活性、I型胶原蛋白和骨钙素等成骨细胞增殖和分化标志物均有所增强。另一方面,与CD-MBGNPs/SF和SF相比,E2@CD-MBGNPs/SF中破骨细胞DNA、抗酒石酸盐酸性磷酸酶活性和多核细胞形成降低。因此,在SF中复合CD-MBGNPs可刺激成骨细胞功能,而E2掺入CD-MBGNPs/SF及其持续释放可降低破骨细胞活性。本研究使用溶液气纺CD-MBGNPs/SF纳米纤维作为疏水分子(如雌二醇)的局部给药系统来治疗骨质疏松症,可以对骨组织工程发展提供一定的借鉴。在治疗糖尿病足溃疡伤口、压疮、静脉性溃疡等慢性感染伤口时常用到保护创面的敷料和针对细菌感染的抗生素,但抗生素的滥用导致细菌耐药性问题日益突出。我们使用溶液气纺技术制备负载一氧化氮(NO)供体的S-亚硝基-N-乙酰基-D-青霉胺(SNAP)/丝素蛋白纳米纤维,用作慢性伤口的抗菌敷料。为了提高纤维的SNAP负载量,摸索了使用羟丙基-β-环糊精(HP-βCD)显著增加SNAP溶解性的新方法,使其溶解极限可以达到30 mg/m L(在400 m M的HP-βCD水溶液中),相比于纯水中的溶解度(～5 mg/m L),提高了6倍左右。进一步,用溶液气纺技术制备负载SNAP的SF/PEO纳米纤维,使用乙醇熏蒸使丝素蛋白发生构象改变,从水溶的α相转变为水不溶的稳定β相。连续测试20天内SNAP@SF纤维的NO释放,可看到在最初的10天内有较多的NO释放,其后实现NO的缓慢释放。抗菌实验表明,在48 h培养时间内,SNAP对大肠杆菌(E.coli)有很好地抑制作用,15 mg/m L的SNAP可以完全抑制E.coli的生长;30 mg/m L的SNAP可以完全抑制金黄色葡萄球菌(S.aureus)的生长,因此我们使用含30mg/m L SNAP的SF溶液制备SNAP@SF纳米纤维,作为目标敷料研究其生物和理化性能。细胞实验表明,该材料具有良好的细胞相容性和细胞粘附能力。水接触角和润湿性实验表明该纤维敷料具有良好的吸水性。总而言之,我们开发了一种利用溶液气纺技术制备抗菌纤维敷料的新方法,为抗菌伤口敷料领域添加新方法。

158. 杨亮亮, 多功能水凝胶基敷料的制备及其在组织损伤修复中的应用研究. 2023.

近年来,由于全球人口老龄化及慢性疾病患病率的上升,尤其是患有糖尿病等慢性疾病的老年患者手术后更易出现伤口的延迟愈合和不愈合,从而导致感染风险增加和肢体活动障碍等并发症,使慢性伤口的发病率也逐渐提升。目前,在临床上应用最广泛的还是传统的伤口敷料(如纱布、绷带和敷贴等)。虽然传统敷料能保护伤口,但是容易被伤口部位的渗出液浸透和污染,可能会出现伤口感染的风险。此外,传统敷料容易粘连伤口部位的组织,在患者换药时引起疼痛反应和二次创伤等问题,以及存在不隔菌、不保温和不保湿等缺点。因此,传统伤口敷料的临床应用效果欠佳,目前已不能满足临床上大量且多样化的伤口治疗需求。自1962年英国科学家Winter博士首次提出了湿性伤口愈合理论以来,推动了各种结构和功能的新型医用伤口敷料的发展。其中,水凝胶由于其良好的亲水性和优异的生物组织相容性而成为伤口敷料类型中最具竞争力的候选材料。研究报道了有多种方法用来制备多功能水凝胶基的伤口敷料,例如构建相互渗透的聚合物网络、整合多层水凝胶,以及将功能性成分(如具有抗菌活性的分子/官能团或纳米颗粒)嫁接到聚合物支架的主链上,来开发多成分的水凝胶敷料。然而,这些多成分混合水凝胶的制备过程包括多个连续的步骤,需要精细的反应条件,反应过程复杂且耗费时间。因此,通过简单快速的方法来制备具有良好力学性能、优异生物相容性,以及固有抗菌性和抗氧化性的水凝胶敷料来有效促进伤口愈合仍然是一个重要的科学问题。基于以上问题我们开展了以下工作:1.针对水凝胶基敷料制备方法复杂和力学性能弱的问题。我们基于可大规模制备的“一锅法”策略将力学性能优异和生物相容性良好的天然的水解弹性蛋白(ELN)引入到聚丙烯酰胺(PAAm)网络中,开发了一种能快速制备的PAAm-ELN1.0多功能水凝胶敷料贴片。通过扫描电子显微镜对水凝胶敷料的表面形态进行表征,以及对水凝胶敷料的溶胀性能、力学性能、粘附性能进行系统表征。PAAm-ELN1.0水凝胶贴片具有与人体皮肤类似的杨氏模量、高拉伸性、优异的弹性和自恢复性,使其与伤口愈合过程中皮肤的应力应变完美兼容,有效覆盖伤口。此外,选用小鼠胚胎成纤维细胞(NIH-3T3)和SD大鼠的红细胞对PAAm-ELN1.0水凝胶敷料的生物相容性进行评价,结果表明其具有良好的生物相容性。最后,通过SD大鼠全层皮肤缺损模型,对水凝胶敷料促进皮肤伤口愈合效果进行验证。PAAm-ELN1.0水凝胶敷料能促进伤口部位新生血管和毛囊的增生,加速胶原蛋白沉积,有效促进伤口愈合,效果明显优于商业敷贴3M Tegaderm敷贴,证明其具有较大的临床应用前景。2.针对水凝胶基敷料制备方法复杂和缺乏固有抗菌性和抗氧化性的问题。我们基于可大规模制备的“一锅法”策略将天然的单宁酸(TA)和壳聚糖(CS)引入到聚丙烯酰胺(PAAm)网络中,开发一种能快速制备的PAAm-ELN1.0-TA0.2-CS0.06多功能水凝胶敷料贴片。通过扫描电子显微镜对水凝胶敷料的表面形态进行表征,以及对水凝胶敷料的溶胀性能、力学性能、粘附性能进行系统表征。PAAm-ELN1.0-TA0.2-CS0.06水凝胶敷料具有与人体皮肤相似的杨氏模量,该水凝胶可以反复自粘在皮肤表面,能保持约55 k Pa的生物组织粘合强度,去除后不会留下残留物或造成创伤。此外,选用小鼠胚胎成纤维细胞(NIH-3T3)和SD大鼠的红细胞对PAAm-ELN1.0-TA0.2-CS0.06水凝胶敷料的生物相容性进行评价,结果表明其具有良好的生物相容性。同时,选用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌对其抗菌性能进行评价,结果表明其具有良好的抗菌性。此外,采用DPPH法和活性氧试剂检测盒对其抗氧化性进行评价,结果表明就有良好的抗氧化效果,能有效清除自由基。最后,通过SD大鼠全层皮肤缺损模型,对水凝胶敷料促进皮肤伤口愈合效果进行验证。PAAm-ELN1.0-TA0.2-CS0.06水凝胶敷料能促进伤口部位新生血管和毛囊的增生,加速胶原蛋白沉积,有效促进伤口愈合,效果明显优于商业3M Tegaderm敷贴,其在皮肤创面的修复和再生方面发挥了重要作用。3.针对水凝胶基敷料导电性能弱,缺乏传感性的问题。我们将电解质氯化钠(Na Cl)引入PAAm-ELN-TA-CS水凝胶体系中,基于可快速制备的“一锅法”的策略开发了PAAm-ELN1.0-TA0.2-CS0.06@Na Cl导电的水凝胶敷料贴片,其具有优异的生物组织相容性、粘附性、高导电性和灵敏性。能够将PAAm-ELN1.0-TA0.2-CS0.06@Na Cl导电水凝胶贴片直接粘附在灵活的和动态的生物组织表面,作为表皮传感器,通过采集电信号,能实时监测人体的运动,采集运动信号,为个性化的医疗奠定了一定的基础。为多功能伤口敷料和柔性可穿戴表皮传感器的开发提供了思路。

159. 杨娟, 微针辅助锌基纳米颗粒的控制释放及其加速糖尿病创面愈合研究. 2023.

背景:糖尿病患者往往具有高血糖状况以及引发各种并发症,包括心血管疾病、神经损伤（神经病变）、肾脏损伤（肾病）、眼睛损伤（视网膜病变）、听力障碍、痴呆等,尤其是伤口愈合延迟,是糖尿病伤口愈合最严重的并发症之一。据报道,高达15%的糖尿病患者最终会患慢性皮肤伤口溃疡,这也是全世界非创伤性截肢最常见的原因。糖尿病伤口长期暴露于高糖环境中,易受到多种细菌微生物的感染。此外,与正常伤口的愈合过程相比,糖尿病皮肤伤口表现出缓慢和持续的炎症、愈合障碍、新血管阻塞和细胞外基质成分缺乏。目前,临床治疗包括血糖控制、外科清创、高压氧疗法和伤口敷料等。但是,仍然没有持续有效和广泛适用的治疗方法来治疗慢性不愈合的糖尿病创面,这些伤口变得越来越严重,死亡率和致残率很高,威胁着全世界的人类健康。目的:基于糖尿病患者伤口创面的多种叠加因素,比如细菌感染、氧化应激和免疫系统的调节等多方面,在此,我们希望通过利用新型载体微针进行联合治疗,使得纳米药物能够在糖尿病患者伤口愈合的不同阶段都能发挥作用。方法:以AA-[Zn（OH）4]2-（命名为ZO）作为前驱体,通过离子交换法合成AA-[Zn（OH）4]2-/Ce（命名为ZCO）,将ZCO封装在酶反应性天然聚合物透明质酸微针中,以获得ZCO-HA微针,应用电镜扫描,激光共聚焦显微镜等实验探究合成材料的理化性能,用细菌活死染色、细菌扫描电镜、活性氧染色等实验研究微针的抗菌性能,流式细胞术和激光共聚焦研究细胞摄取以及细胞活性氧效应,CCK-8、细胞划痕、体外成管等实验研究细胞增殖、迁移和血管生成能力,使用BALB/C雄性小鼠建立糖尿病伤口模型,研究透明质酸微针药物系统对糖尿病伤口愈合作用。结果:成功制备了ZCO-HA微针贴片并表现出良好的力学性能,具有促进糖尿病伤口愈合的效果。在细菌方面上,微针利用透明质酸的酶敏感性在伤口部位缓慢释放ZCO,同时Zn2+会被快速释放从而打破细菌的氧化平衡,引发氧化应激破坏DNA、蛋白质和脂质从而抑制细菌生长;在细胞层面上,缓慢释放的Ce3+/Ce4+通过清除活性氧来减轻氧化应激,降低炎症因子的表达,从而降低巨噬细胞的炎症状态表现出抗炎能力（炎症阶段）;此外金属离子(Zn2+、Ce3+/Ce4+)促进了内皮细胞增殖和迁移以及体外血管生成（增殖阶段）;在动物层面上,ZCO-HA微针缓解了伤口炎症,并通过促进血管内皮生长因子、血小板-内皮细胞粘附分子表达,促进成纤维细胞、内皮细胞增殖并迁移到伤口中,并促进肉芽组织形成和胶原沉积,最终加速糖尿病伤口愈合。结论:我们成功开发出了一种装载纳米药物ZCO的透明质酸微针系统用于糖尿病伤口愈合,实现了纳米药物在糖尿病创面微环境下的定点、缓慢释放。ZCO-HA通过抑制细菌生长、清除糖尿病创面活性氧、缓解氧化应激、促进内皮细胞增殖、迁移、血管生成等协同作用促进糖尿病伤口愈合。该系统为解决糖尿病患者伤口创面的复杂而动态的问题,并且为促进伤口愈合提供了一种新的策略。

160. 薛彩丽, 生物质介导微量金属元素制备纳米多功能凝胶及其生物应用. 2023.

近年来中国糖尿病患者人数逐年增加。而糖尿病会引起诸多并发症导致患者的身体器官受到损伤,其中糖尿病足溃疡是糖尿病最严重的并发症之一。糖尿病足伤口难以愈合并可能危及患者的生命。除此之外,还会给患者带来巨大的经济负担和身体上的痛苦。目前临床上治疗糖尿病伤口主要是药物控制血糖,和抗感染治疗。但存在治疗效果差,治疗时间较长,费用高等问题。因此针对上述难题,开发一款具有抗菌、抗真菌以及提供营养物质的多功能摩擦纳米发电机（TENG）贴片,具有重要的意义和价值。基于天然生物质资源松针粉（PNP）和蛋壳（ES）,制备了两种纳米材料并对其催化、抗菌活性进行了评价。利用共沉淀法制备了PNP@Cu Fe2O4纳米材料。该纳米材料具有优异的催化活性和抗菌性能。同时,本论文基于不同Cu2+前驱体浓度和ES含量,利用水热法制备ES@Cu Fe2O4复合纳米材料。选取性能最优的ES@Cu Fe2O4复合纳米材料进行后续相关工作的研究。该复合纳米材料具有优异的催化活性、抗菌和抗真菌性能。此外,ES是廉价Ca元素的主要来源。并且Ca元素可以用于关节治疗、骨修复和血管生成等。因此,ES@Cu Fe2O4复合纳米材料在生物医学领域具有巨大的应用潜力。基于上述研究,将具有低成本和生物可降解的氧化淀粉与ES@Cu Fe2O4复合纳米材料利用水浴加热制备了ES@Cu Fe2O4Gel纳米复合凝胶。通过SEM观察复合纳米凝胶被成功制备。纳米复合凝胶具有导电性和一定的压缩强度（12.4 k Pa）。除此之外,该纳米复合凝胶具有广谱抗菌和抗真菌性能、缓控释放功能元素（Cu,Fe,Ca）和生物安全性。电脉冲（EP）能够促进创口处细胞迁移、增殖和分化、刺激肉芽组织生长以及控制元素的释放速率和方向。因此,基于上述理论基础,成功制备了一款多功能TENG贴片来控制功能元素从纳米多功能凝胶中周期性释放和局部传递。实验证明电刺激有效地促进了功能元素的长期协同释放和皮肤穿透效率,从而可以加速伤口愈合。基于糖尿病小鼠全层皮肤伤口模型的治疗,发现在第7天时,与EP组（57.9%）或NPs组（53.41%）相比,EP+NPs组的伤口闭合率（86.34%）最大。同时,根据机械强度测试,EP+NPs组样品的拉伸强度（1.3 MPa）和断裂伸长率（126%）最高。这几乎接近于空白组（1.52 MPa,113%）。此外,HE、CD31和Masson染色显示,EP+NPs通过促进血管生成和胶原蛋白的沉积来加速伤口愈合过程。总之,多功能TENG贴片基于电刺激和纳米多功能凝胶之间的协同效应能够用于治疗慢性糖尿病伤口。

161. 许泽, 基于甘草酸构建多功能复合水凝胶用于细菌感染性伤口的愈合研究. 2023.

背景:皮肤损伤后易受细菌感染,这不仅会延长伤口的愈合时间,还可能导致其他严重问题,如全身感染、败血症、器官衰竭,甚至死亡。糖尿病患者由于自身免疫系统紊乱,更易遭受细菌感染。在这些感染中,皮肤伤口感染最为常见。金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌是从糖尿病足部感染中分离出来的最常见病原体,与伤口愈合时间密切相关。随着耐药菌株(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)的不断出现,治疗感染变得越来越困难。此外,炎症也是延缓伤口愈合的关键因素之一。巨噬细胞是免疫系统中重要的成员,由于炎症刺激而分化为M1型巨噬细胞,这种细胞会释放大量的促炎性物质,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)和白细胞介素6(IL-6),从而延缓伤口的愈合。传统抗生素在一定程度上可以减缓细菌感染的进展,但过度使用抗生素会导致细菌耐药现象的普遍存在。因此,需要新型的治疗方法和概念来治疗伤口感染,包括控制高血糖、预防感染和调节伤口微环境。近年来,生物相容性多功能水凝胶被广泛用于治疗受感染的伤口。水凝胶的多孔结构、适当的膨胀率、高含水量、较好的理化性质和药理活性使其能够吸收伤口渗出物,保持水分平衡,抑制细菌感染以及缓解炎症反应,从而有利于加速伤口的愈合。此外,水凝胶还可以用作细胞因子、间充质基质细胞、细胞外囊泡等功能分子的载体,以促进伤口修复。近年来,越来越多的天然药物分子被用于制备水凝胶。与传统水凝胶相比,天然药物分子衍生的水凝胶最大优点是,它不仅可以作为凝胶的框架,还具有内在的药理活性。但是,利用天然药物分子设计水凝胶仍然是一项非常复杂、充满挑战的任务,因为通常需较高浓度的天然药物才能形成自组装的水凝胶,而这样往往会导致不可避免的细胞毒性。因此,如何在较低浓度下构建天然药物分子自组装多功能水凝胶并成功应用于感染性伤口的治疗,是一个值得深入研究的问题。基于上述背景,本论文以甘草酸(GA)、氯化亚铁(FeCl2)和硫化钠(Na2S)为研究对象,首先,GA在较低浓度条件下,可通过金属配位作用,组装形成Fe2+/GA水凝胶。实验详细研究了 Fe2+/GA水凝胶的形貌、结构、抗菌和抗炎活性,以及Fe2+/GA水凝胶对小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)增殖和迁移的影响。同时本文评价了 Fe2+/GA水凝胶在细菌感染的小鼠皮肤伤口模型中的治疗效果。其次,为了进一步提高GA水凝胶的抗菌及抗炎活性,在Fe2+/GA体系中引入硫化钠(Na2S),原位合成了 FeS/GA水凝胶。实验详细研究了 FeS/GA水凝胶的形貌、结构、抗菌活性和作用机制,以及FeS/GA水凝胶对巨噬细胞极化的调控和对小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)增殖和迁移的影响,同时本文还评价了 FeS/GA水凝胶在细菌感染的糖尿病小鼠皮肤伤口模型中的治疗效果。期望通过本文的开展,研发天然小分子水凝胶敷料提供新思路和策略。目的:(1)在较低浓度的GA条件下,利用GA与Fe2+之间的配位作用,组装形成Fe2+/GA水凝胶,探究其抗菌和抗炎活性以及在小鼠感染伤口中的愈合情况。(2)在GA水凝胶中原位合成FeS纳米颗粒,构建FeS/GA水凝胶,探究其抗菌和免疫调节作用及对糖尿病小鼠感染伤口的治疗效果。方法:第一章:亚铁诱导甘草酸水凝胶的形成用于促进金黄色葡萄球菌感染的伤口愈合本章成功构建了 Fe2+/GA水凝胶。首先,采用扫描电子显微镜(SEM)及旋转流变仪对Fe2+/GA水凝胶进行表征。接着,研究了 Fe2+/GA水凝胶的抗菌活性及机理,包括平板计数、细菌形态观察、激光共聚焦拍摄、水凝胶中GA和Fe2+的累积释放量的测定、水凝胶中Fe价态的测定、细菌内丙二醛(MDA)含量和活性氧(ROS)的检测以及细菌核酸降解情况分析。随后,研究了 Fe2+/GA水凝胶的抗炎活性,包括酶联免疫吸附剂(ELISA)测定和Western blotting(WB)分析。此外,通过MTT法和划痕实验评估了 Fe2+/GA水凝胶对小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)的增殖和迁移的影响。最后,在对Fe2+/GA水凝胶的生物安全性评价之后,构建了金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤伤口模型,综合评价了 Fe2+/GA水凝胶的体内抗菌、抗炎作用及促进伤口愈合效果。第二章:原位合成硫化亚铁/甘草酸水凝胶用于促进耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的糖尿病伤口愈合本章在Fe2+/GA体系中,通过引入硫化钠(Na2S),利用Fe2+与S2-之间的反应,原位合成FeS/GA水凝胶。实验采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和旋转流变仪对FeS/GA水凝胶进行表征,并通过X射线衍射光谱(XRD)分析其组成和结构。随后,研究了 FeS/GA水凝胶的抗菌活性及机理,主要包括平板计数、细菌形态观察、激光共聚焦拍摄、水凝胶中GA、Fe2+和H2S的累积释放量的测定、水凝胶中Fe价态的测定、细菌内脂质过氧化的测定、细菌内活性氧(ROS)的检测、细菌核酸降解、细菌内谷胱甘肽(GSH)和ATP含量的测定。此外,采用流式细胞术评价了FeS/GA水凝胶对巨噬细胞极化的调控,并通过MTT法和划痕实验评估了 FeS/GA水凝胶对小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)的增殖和迁移的影响。最后,在对FeS/GA水凝胶的生物安全性评价之后,构建耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的糖尿病小鼠皮肤伤口模型,评价了 FeS/GA水凝胶对糖尿病伤口感染的治疗效果。结果:第一章:本章制备的Fe2+/GA水凝胶具有均匀和相互连接的多孔微观结构。流变学分析结果表明,Fe2+/GA水凝胶具有良好的稳定性、可注射性和自愈合性能。抑菌实验结果表明,Fe2+/GA水凝胶对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)均有显著的抑制作用。抗菌机制研究表明,Fe2+/GA水凝胶主要通过持续释放Fe2+,导致细菌内ROS的过量产生和脂质过氧化反应的发生,从而触发细菌中DNA的降解,导致细菌的死亡。此外,GA可以提供一个还原环境,防止Fe2+氧化为Fe3+,从而保持水凝胶的抗菌活性。Fe2+/GA水凝胶可以通过下调LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞中NF-κB信号通路来缓解炎症反应,并显著促进小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)的增殖和迁移。通过金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤伤口模型的实验证明,Fe2+/GA水凝胶具有良好的生物相容性,并能有效杀死细菌,加速伤口愈合。第二章:本章通过原位合成FeS/GA水凝胶,其水凝胶中的FeS纳米颗粒呈现出均匀的球形形态,尺寸约为800 nm。从扫描电子显微镜图像中可见,水凝胶具有均匀且相互连接的微观结构,并且在表面观察到FeS小颗粒。流变学分析结果表明,FeS/GA水凝胶具有良好的稳定性、可注射性和自愈合性能。抑菌实验结果表明,FeS/GA水凝胶对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)均有显著的抑制效果。抗菌机制研究表明,除了 GA本身抗菌作用外,FeS/GA水凝胶可持续释放Fe2+,导致细菌内ROS的过量产生、脂质过氧化反应的发生和细菌内谷胱甘肽含量的消耗,从而触发细菌中DNA的降解,进而导致细菌发生铁死亡。同时,水凝胶中硫化氢(H2S)的释放,可抑制细菌的能量代谢。铁死亡与能量代谢干扰的相互协同可快速杀死细菌。此外,FeS/GA水凝胶可有效调节巨噬细胞的M1/M2表型,并显著促进小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)的增殖和迁移。经耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的糖尿病小鼠皮肤伤口模型实验证明,FeS/GA水凝胶具有良好的生物相容性,能有效杀死耐药细菌,加速伤口愈合和血管生成。

162. 谢德富, 局部脯氨酸羟化酶结构域2（PHD2）沉默通过激活磷酸化AMPK促进大鼠糖尿病创面的愈合. 2023.

目的:糖尿病给个人和家庭以及国家医疗保健系统带来了巨大的经济负担。在所有因为糖尿病而截肢手术中,绝大多数的患者会出现腿部溃疡,这也是糖尿病患者住院的主要原因。而对于糖尿病性溃疡而言缺氧反应受损是其愈合延迟的关键之一。脯氨酸羟化酶结构域2(PHD2)是目前广为认可的精细的氧感受器,细胞氧稳态的中心调节者以及缺氧适应性反应的主要诱导者。目前有研究表明,PHD2在氧气感应信号级联过程中并非只扮演着“HIF调节器”的角色,它还包括了一些其他不依赖HIF的缺氧保护反应。更关键的是,激活PHD2信号通路可以调节细胞对低氧和预适应刺激的各种反应。在缺氧条件下,细胞的存活取决于在线粒体氧化代谢受限以及生物能量底物缺乏的情况下有效维持细胞内ATP水平的能力。因此细胞能量状态是细胞存活的决定性因素,维持缺氧状态时的细胞代谢稳态对促进细胞生物活性尤为重要。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)作为代谢稳态的主要调节者以及细胞能量感受器它是在AMP/ATP值提高的条件下激活的,其中包括但不限于葡萄糖剥夺、肌肉收缩以及缺氧等,因此可以维持细胞能量稳态以及对适应性反应起到较为关键的作用,在它激活以后,可以通过直接对下游的蛋白进行磷酸化或者间接影响一些基因的表达来减少ATP的进一步消耗,增加细胞对缺氧的耐受性。结合PHD2在缺氧状态中所扮演的调节细胞对低氧刺激的反应的角色,因此,我们推测,局部沉默PHD2可以通过激活AMPK通路促进糖尿病大鼠创面的愈合。方法:1、将PHD2-shrna进行慢病毒包被。2、将大鼠真皮成纤维细胞(RDFs)和大鼠主动脉内皮细胞(RAECs)用病毒液进行处理,通过荧光观察判断感染是否成功。3、通过west-blot、PCR等技术判断PHD2的沉默效果以及AMPK磷酸化水平。4、通过CCK8来检测上述细胞增殖能力的变化。5、划痕实验和transwell技术来判断上述细胞的迁移能力。6、通过Real-Time ATP Rate Assay来探究了细胞ATP生成速率等能力的变化。7、用8u MDorsomorphin抑制细胞AMPK磷酸化以后再重复步骤4、5、6。8、20只雄性SD大鼠,随机分为两组:包括治疗组(sh-PHD2)(有糖尿病,创面注射sh-PHD2病毒液)和对照组(sh-Control)(有糖尿病,创面注射sh-Control病毒液),I型糖尿病造模按照每千克注射60mg链脲佐菌素进行造模9、造模成功后,用水合氯醛麻醉,备皮消毒后于SD大鼠左侧背部切除直径2cm的原型全层皮肤,并于创面注射对应病毒液。10、定期记录伤口愈合情况,计算其愈合率。11、于14天取创面组织,通过分子生物学方法检测PHD2沉默效率,以及生长因子的表达情况。12、组织学检查评估CD31表达从而判断其血管生成情况。结果:1、Sh-PHD2慢病毒感染后RAECs中PHD2表达降低。2、sh-PHD2组的PHD2相对密度明显低于sh-Control组,且在加入Dorsomorphin后PHD2表达无明显变化(P<0.05),其余组差异无统计学意义。AMPK相对密度在各组间差异无统计学意义,phoso-AMPK(p-AMPK)相对密度sh-PHD2组明显增高(p<0.05),其余组差异无统计学意义(Fig.1B)。3、PHD2沉默增强R-DBF和RAECs的增殖能力,且该效果会在AMPK磷酸化被抑制后消失。4、PHD2沉默增强R-DBF和RAECs的迁移能力,且该效果会在AMPK磷酸化被抑制后消失。5、PHD2沉默增强RAECs和RDFs的实时ATP速率,且该效果会在AMPK磷酸化被抑制后消失。6、第十四天治疗组PHD2相对密度都明显降低(P<0.05)。而VEGF和FGF-2的相对密度都明显增高(P<0.05)7、局部PHD2沉默,可以促进糖尿病大鼠的创面修复.8、局部PHD2沉默,可以促进创面血管的生成。结论:脯氨酸羟化酶结构域2沉默通过激活AMPK磷酸化从而提高大鼠糖尿病创面血管生成,促进生长因子分泌,提高缺氧反应,进而促进了糖尿病SD大鼠的创面愈合。本文章通过对RDFs、RAECs的探究,证明了PHD2-AMPK通路,可以增强细胞的代谢能力从而有助于创面的修复。

163. 肖田桢, 低剂量5-氨基酮戊酸光动力疗法促进M1型巨噬细胞极性转换及其机制研究. 2023.

研究背景及目的:巨噬细胞是体内重要的免疫细胞,主要功能为抵抗病原体入侵和通过与其他免疫细胞的相互作用调节体内免疫平衡,巨噬细胞可塑性强,根据不同的微环境,可极化为不同的表型,主要的表型有两种,即M1型和M2型,M1型巨噬细胞主要为促炎作用,而M2型巨噬细胞的主要作用为抑制炎症促进修复。在炎症的早期阶段,局部巨噬细胞主要为M1型,通过分泌一些炎性细胞因子,同时和其他免疫细胞发生相互作用,促进炎症的发生发展;而在炎症末期,一些感染物基本被清除后,M1型巨噬细胞则转换为M2型巨噬细胞,分泌一些促修复因子,同时吸引一些参与修复的细胞,如成纤维细胞和血管内皮细胞,有利于局部组织的修复,巨噬细胞从M1型转换为M2型是从炎症阶段转向修复阶段的关键。在一些慢性炎症性疾病当中,如糖尿病足溃疡、压疮和静脉性溃疡,由于各种因素的影响,炎症局部中的M1型巨噬细胞无法转换为M2型巨噬细胞,不能进入修复阶段,表现为持续的炎症。光动力疗法（Photodynamic Therapy,PDT）是一种新兴的治疗手段,通过局部光敏剂给药,然后运用与光敏剂相匹配波长的光照射靶组织,发生光化学反应,产生光生物学效应。ALA-PDT（5-Aminolevulinic Acid Photodynamic Therapy）是临床上较为常用且技术较为成熟的一种光动力疗法,本课题组在前期研究中发现,大剂量的ALA-PDT可促进巨噬细胞极化为M1表型,但低剂量ALA-PDT对巨噬细胞的作用尚不明确。一些研究发现,采用小剂量的光敏剂的光动力治疗有激活氧化应激、促进增殖的作用,但具体机制尚未明确。为探讨低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞的极性转换作用及其机制,特设计本实验。实验方法:（1）LPS诱导巨噬细胞为M1表型（2）研究不同光照强度的低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞活性和M1型标志物iNOS的影响,选定参数条件（3）研究低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞M1型和M2型标志物的影响（4）研究低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞处理后自噬相关蛋白的表达（5）研究低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞处理后HO-1和NQO1的表达（6）研究低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞处理后自噬相关蛋白和HO-1的相互作用实验结果:（1）100ng/ml的LPS刺激RAW264.7细胞24小时,成功诱导M1型巨噬细胞;（2）在孵育低剂量（0.1mmol/L）ALA的条件下,随着光照强度的增强,M1型巨噬细胞活性逐渐下降,在光照强度为2J/cm2及以上水平时,M1型标志物iNOS表达降低;（3）在本实验所设置的低剂量ALA-PDT治疗参数下,M1型标志物iNOS、IL-1β和IL-6表达降低,而M2型标志物Arg-1和IL-10表达升高;（4）M1型巨噬细胞经低剂量ALA-PDT处理后,PDT组Beclin1的表达较M1组、ALA组和红光组表达升高,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ在PDT组中显著增高,而P62在PDT组中则明显降低;（5）使用自噬抑制剂3MA对PDT组中的自噬进行抑制后,iNOS的表达显著升高;（6）M1型巨噬细胞经低剂量ALA-PDT处理后,PDT组HO-1和NQO1的表达较M1组、ALA组和红光组表达升高;（7）使用HO-1抑制剂Znpp对PDT组中的HO-1进行抑制后,iNOS的表达显著升高;（8）使用自噬抑制剂3MA对PDT组中的自噬进行抑制后,HO-1的表达降低。结论:（1）LPS可诱导RAW264.7细胞为M1型巨噬细胞。（2）低剂量ALA-PDT可使M1型巨噬细胞转换为M2型巨噬细胞。（3）自噬和HO-1介导低剂量ALA-PDT对M1型巨噬细胞的极性转换作用。

164. 吴浩天, 基于响应性催化纳米材料对致病菌的检测及灭活研究. 2023.

食品安全问题已成为全球面临的主要公共卫生问题之一,严重威胁着人类生命健康和社会稳定。致病菌是引起食源性疾病、环境污染和组织感染的主要原因,对食品安全构成严重的威胁。许多致病菌即使在非常低剂量水平下造成的感染也会危及人类生命安全。因此,致病菌的检测和灭活是降低细菌感染威胁的重要手段。然而,目前多数研究主要集中在致病菌的检测而没有对其进行灭活处理,可能会导致检测后致病菌的二次污染和传播。为了防止检测后细菌的二次污染,构建致病菌检测和灭活一体化的新平台是目前研究的工作重点。本研究基于纳米材料的催化特性构建了化学发光传感平台用于致病菌的灵敏检测。同时结合多种抗菌策略对致病菌进行检测后的灭活处理,以实现致病菌的高灵敏检测及高效灭活。基于新设计的聚集诱导发射（AIE）分子MTPE-FCy P,构建了基于化学发光的比率型传感平台,用于致病菌的即时检测（POCT）。通过纳米沉淀法制备的纳米聚合物(DSPE-AIENPs)具有类氧化酶特性（称为AIEzyme）,可在不含过氧化氢（H2O2）的情况下催化鲁米诺（LUM）产生高强度长效发光,裸眼监测发光时间长达2 h。基于化学发光共振能量转移（CRET）机制,集成AIE/LUM/FL化学发光系统,构建病原菌比率型检测的生物传感器。包封荧光素（FL）的ZIF-8纳米材料可以被细菌裂解液中的三磷酸腺苷（ATP）分解,释放出的FL与LUM之间发生CRET,使化学发光颜色由蓝色向绿色转变。随后,将便携式传感平台（自制3D支架检测室）与智能手机相结合,实现对大肠埃希氏菌（E.coli）的即时定量分析,其检测范围为10-10～7 CFU/m L,LOD为1.75 CFU/m L。与此同时,该POCT平台表现出了良好的抗干扰能力和对实际样本检测的应用潜力。基于开发的新型CPPO/BBR化学发光系统,制备了多功能特性的纳米聚合物（F127@CPPO/BBR/GOD）,以此构建了化学发光驱动的光动力学疗法（PDT）和药物协同策略,用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐卡那霉素大肠杆菌（KREC）的高效灭活。纳米聚合物中包封的葡萄糖氧化酶（GOD）缓慢催化葡萄糖持续产生H2O2,其氧化分解双（3,5,6-三氯-2-正戊氧基羰基苯基）草酸酯（CPPO）所产生的能量传递给具有光敏特性的盐酸小檗碱（BBR）,使BBR发出绿色化学发光的同时持续产生单线态氧（1O2）,实现细菌的高效灭活。同时,BBR作为一种从中药黄连中分离的季铵生物碱,本身具有抑菌作用。因此,在化学发光驱动的PDT和BBR药物治疗协同作用下,实现了耐药细菌的高效灭活,对MRSA和KREC的抗菌效率高达99.82%和99.73%。与此同时,纳米聚合物能进一步抑制细菌生物膜的形成。本研究开发的F127@CPPO/BBR/GOD有望作为伤口敷料,用于糖尿病伤口感染、溃疡的治疗。基于纳米复合材料Zr-Fc/Cu O2的高催化特性和良好的光热转化能力,构建了一种酸响应的化学动力学疗法（CDT）与低温光热疗法（LT-PTT）相互促进的抗菌策略,用于耐药致病菌MRSA和KREC的高效灭活。细菌代谢形成的酸性微环境促使Zr-Fc/Cu O2表面的Cu O2分解产生Cu2+和H2O2,通过Fe2+-H2O2的芬顿（Fenton）反应和Cu2+-H2O2的类芬顿（Fenton-like）反应,产生大量具有细胞毒性的羟基自由基（·OH）,进而实现高效的CDT。同时,Zr-Fc/Cu O2作为光热剂在近红外（NIR）辐照下产生的热量不仅有效地传递给附着的细菌,而且加速了材料表面Cu O2的酸分解,进而增强CDT。此外,CDT过程中产生的过量·OH会破坏细菌的热休克蛋白（HSP）系统,从而使LT-PTT在杀死致病菌的同时还能避免对周围基质和正常组织造成热损伤。CDT与LT-PTT相互促进的协同作用下实现了对耐药细菌的高效灭活,对MRSA和KREC的抗菌效率高达99.96%和99.81%,且构建的平台能进一步抑制细菌生物膜的形成。本研究构建的Zr-Fc/Cu O2抗菌平台有望作为伤口敷料治疗伤口处的致病菌感染。基于CRET机制/PTT抗菌系统,构建了致病菌POCT与光热灭活的一体化平台,用于金黄色葡萄球菌（S.aureus）的灵敏检测以及检测后细菌的高效灭活。利用Fe3O4@Van表面万古霉素（Van）靶向革兰氏阳性菌及UIO-B（OH）2@FL中硼酸基团与细菌细胞壁表面肽聚糖结合,从而形成“三明治夹心”结构。随后,通过磁分离对复杂食品基质中细菌进行预富集提取,结合UIO-B（OH）2@FL对碱溶液的不稳定特性,释放的荧光素（FL）与LUM之间发生CRET,导致化学发光颜色由蓝向绿转变。通过3D打印技术制备了以智能手机为信号读取器的便携设备,实现了S.aureus的快速定量检测,其检测范围:10-10～7 CFU/m L,LOD为1.44 CFU/m L。该POCT传感平台具有良好的抗干扰能力,可对自来水和牛奶样本中的细菌进行即时定量检测,回收率在88.8%至109.4%之间。此外,基于Fe3O4@Van的光热转换能力,在NIR激光照射下产生大量的热,对捕获的S.aureus灭活效率高达96.76%。该检测灭活一体化平台可在复杂食品基质中对致病菌进行捕获提取和定量检测,同时也有望应用于菌血症的早期诊断与治疗。

165. 吴浩天, 基于响应性催化纳米材料对致病菌的检测及灭活研究. 2023.

166. 王韵, 四面体框架核酸对自身免疫性疾病治疗作用研究. 2023.

研究背景:自身免疫性疾病是一类由多因素引起的、在人群中常见的、以机体攻击自身抗原为特点的免疫功能紊乱。自身免疫性疾病包括一系列疾病,出现在机体不同器官或系统时其对应的名字也不尽相同。常见的自身免疫性疾病包括1型糖尿病,溃疡性结肠炎,类风湿性关节炎,强直性脊柱炎等。当自身免疫病累及到唾液腺时,口腔领域内研究者熟悉的舍格伦综合征(Sj(?)gren’s syndrome,SS)可随之发生。目前,自身免疫性疾病的治疗手段仍然十分有限。在临床上常用的药物主要针对患者出现的各类局部症状进行对症支持治疗,一定程度上缓解或减轻患者日常生活中的不适感。对于有全身症状的患者,免疫抑制剂和抗风湿类药物是目前临床上的一线用药选择。此类药物虽然可以发挥一定的治疗作用,但其副作用主要体现为免疫功能的过度抑制,从而导致机体面对外界不良刺激时缺乏正常的抵御能力,最终遭受严重的致死性感染或肿瘤的迅速扩散。上述非特异性免疫抑制剂虽然广泛应用于临床,但由于其始终没有从病因学角度针对自身免疫病进行治疗,在使用过程中一直存在一些争议。综上所述,对于自身免疫病最理想的治疗方式仍然是基于此类疾病发病机理的免疫治疗。纳米技术日新月异,相关的研究也随之取得了跨越式发展;近年来核酸纳米材料在生物领域的应用也受到了科研工作者前所未有的关注与重视。四面体框架核酸(tetrahedral framework nucleic acids,tFNAs)由四条可编辑的DNA单链依照碱基互补配对的原则自组装而成,拥有良好的可编辑性,生物相容性和生物安全性。TFNAs不仅有望作为治疗性药物直接作用于机体产生其生物学效应,还可以作为一类新型药物运载体系参与各类小分子药物的精准递送,是目前最具前景的核酸纳米材料之一。基于上述优点,核酸纳米材料有望在自身免疫病的治疗中发挥一定的免疫调节作用。大量前期研究已经表明tFNAs能够直接调节巨噬细胞的极化方向,影响初始T细胞分化的途径,还可以间接通过效应B细胞影响其产生的相应抗体的血清浓度;相关动物实验也证实了tFNAs针对Ⅰ型糖尿病、多发性硬化症等多种自身免疫性疾病具有良好的治疗效果。据此,本论文首次将tFNAs作为一种新型药物用以治疗两种常见的自身免疫性疾病:舍格伦综合征(SS)和强制性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis,AS)。本研究第一部分将tFNAs用于治疗口腔医学领域中最普遍的自身免疫性疾病之一的舍格伦综合征(SS),希望tFNAs能发挥其免疫调节作用从病因学层面阻断舍格伦综合征的病程发展。本研究第二部分将tFNAs用于治疗另一种常见的自身免疫性疾病—强直性脊柱炎(AS),希望通过其免疫调节能力发挥抗炎作用从而终止AS疾病的发展,最大程度预防AS进入终末期。研究方法:本论文一共包括两个部分、四个实验,实验研究方法具体如下,(1)第一部分实验一:tFNAs合成与表征。首先合成tFNAs,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis,PAGE)、高效毛细管电泳(high-performance capillary electrophoresis,HPCE)透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)以及动态光散射(dynamic light scattering,DLS)验证tFNAs成功合成,并对合成的tFNAs进行表征。(2)第一部分实验二:tFNAs通过免疫调节对SS治疗作用作用研究。选取12周龄雌性非肥胖性糖尿病(non-obese diabetic,NOD)小鼠作为SS疾病动物模型。对NOD小鼠通过尾静脉给予tFNAs 4周,给药结束后再观察14周。每三周对小鼠进行唾液流速检测(Stimulated Saliva Flow Rate,SFR)。小鼠处死后,收集小鼠下颌下腺(Submandibular gland,SMG),进行苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin stain,H&E染色)、免疫荧光染色和流式细胞术分析,检测SMG正常形态和功能,分析浸润SMG的T细胞和B细胞;提取小鼠脾脏组织内细胞进行流式细胞术分析,检测脾脏中T细胞和B细胞。(3)第二部分实验三:tFNAs对AS治疗作用的体内研究。喂养BALB/c小鼠(20-25g体重,4-6周龄)12周,建立AS小鼠模型。采用合成的tFNAs对AS小鼠分别通过尾静脉给药2/4/6周,探究tFNAs治疗是否延缓AS病程发展,一定程度恢复小鼠脊柱灵活度和功能。6周后对小鼠进行行为学评价并使用MicroCT拍摄小鼠脊柱图像。在麻醉状态下颈椎脱臼处死小鼠后收集外周血使用ELISA酶联反应法检测外周血中的促炎性细胞因子的分泌水平。收集小鼠脊柱通过H&E染色、Masson染色、番红O染色,观察椎间盘的构成变化和软骨细胞的活跃状态;再通过免疫荧光染色和免疫组化染色,检测椎间盘组织中浸润的炎症因子和自身反应性T细胞。通过蛋白质印迹法(WB)和实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR),检测炎症和成骨相关蛋白及基因的表达水平。(4)第二部分实验四:tFNAs对AS治疗作用的体外研究。提取原代软骨细胞,采用免疫荧光染色对细胞进行鉴定;观察软骨细胞对tFNAs的摄取效率;收集培养基上清液使用酶联免疫吸附检测(ELISA)分析促炎性细胞因子在胞外的分泌水平;通过免疫荧光染色和蛋白质印迹法检测tFNAs对软骨细胞内促炎性细胞因子表达水平的影响。采用免疫组化染色、WB和RT-PCR检测软骨细胞中成骨相关蛋白及基因的表达水平。研究结果:本论文由两个部分、四个实验组成,研究结果具体如下,(1)第一部分实验一:tFNAs的合成和表征。本实验成功合成tFNAs,并对合成的tFNAs进行表征。(2)第一部分实验二:tFNAs通过免疫调节对SS治疗作用研究。浓度为250 nM的tFNAs可以增加小鼠唾液分泌,恢复唾液腺正常结构和功能,诱导具有免疫调节功能的调节性T细胞,抑制自身反应性T细胞和B细胞,重建免疫耐受,达到治疗SS的作用。(3)第二部分实验三:tFNAs对AS治疗作用的体内研究。浓度为250nM的tFNAs治疗可以降低外周血和椎间盘组织内促炎性细胞因子的表达水平,抑制椎间盘内自身反应性T细胞的浸润,从而减轻机体的炎症反应;此外,tFNAs治疗还可以通过抑制椎间盘内软骨细胞的活跃程度来减少椎间盘异位成骨,达到保护椎间盘正常结构、恢复脊柱灵活度的作用。(4)第二部分实验四:浓度为62.5nM的tFNAs对AS治疗作用的体外研究。tFNAs可降低AS原代软骨细胞内外多种促炎性细胞因子的表达水平,同时抑制细胞内成骨相关基因的表达来减少病理性新骨的形成,从而达到治疗AS的作用。结论:综上所述,在SS治疗中,tFNAs治疗能够恢复Tregs和Bregs细胞比例,降低自身反应性T细胞和B细胞比例;恢复了唾液腺唾液分泌功能;保护SMG正常形态,有效地从病因层面治疗SS。在AS治疗中,tFNAs治疗能够降低椎间盘组织内促炎性细胞因子的表达和自身反应性T细胞的浸润,减轻机体的炎症反应;通过调控成骨相关基因的表达抑制椎间盘病理性成骨;恢复脊柱的形态和功能,延缓AS疾病的进展。

167. 王翌晨, 负载人脐带间充质干细胞外泌体和二维纳米材料Nb2C的GelMA水凝胶微针在促进糖尿病创面愈合中的研究. 2023.

目的:慢性糖尿病创面迁延不愈且复发率高,治疗极具挑战性。氧化还原失衡是糖尿病伤口难愈合的主要原因之一,高血糖和氧化应激会导致巨噬细胞极化改变及炎症因子和抗炎因子的失衡,增加了微生物的定植、生物膜的形成和感染的风险,同时糖尿病创面血管生成不足,血管和毛细血管密度显著降低,创面再上皮化困难。传统创面给药治疗存在成分功能单一、药效时间较短及药物递送层次较浅等问题,因此迫切需要开发一种能将治疗成分精准递送至创面内环境中的新型多功能创面敷料。方法:表征人脐带间充质干细胞外泌体（Human Umbilical Mesenchymal Stem Cell Eexosome,Hu MSC-exo）和碳化铌纳米片（Nb2C Nano Sheet,Nb2C NS）的基本特征和生物相容性;两步法制备水凝胶微针,光镜及电镜下观察微针的针尖形貌特征,观测微针的降解时间、机械强度和缓释能力;检测微针的穿刺能力、体内缓释和对Hu MSC-exo的长期储存能力;体外验证负载Nb2C NS和Hu MSC-exo的Gel MA水凝胶微针（G@NE MN）的抗氧化能力、抗菌能力、巨噬细胞极化调节能力、促上皮化能力和促血管化能力;体内观察G@NE MN促进糖尿病小鼠创面愈合的能力。结果:Hu MSC-exo和Nb2C NS具备典型的纳米结构特征,Nb2C NS具有良好的生物相容性;微针针尖呈圆锥形,针尖高度600μm;微针穿刺可达约500μm深度;微针可实现对Hu MSC-exo的缓释和长期储存;G@NE MN具备良好的生物相容性;Nb2C NS和G@NE MN可有效清除各种活性氧成分;Nb2C NS具备浓度依赖性的抑菌效果;G@NE MN调节巨噬细胞向M2方向极化并调控炎症因子表达;G@NE MN可显著提高Ha Ca T细胞的迁徙以及HUVEC细胞的迁移和成管;G@NE MN促进糖尿病小鼠创面愈合,调控创面部位α-SMA/CD31、CD86/CD206、ROS、IL6和TNF-α等蛋白的表达。结论:Gel MA微针具备良好的针尖形态、生物降解性、机械强度、穿刺能力、缓释能力和储存能力;G@NE MN具有良好的抗氧化性、抑菌性、巨噬细胞调节能力、促上皮化和促血管化能力;G@NE MN作为一种新型多功能敷料可有效促进糖尿病小鼠创面愈合。第一部分:Gel MA水凝胶微针的制备与表征检测目的:本研究旨在探索基于gelatin methacryloyl（Gel MA）的水凝胶微针的制备方法以及其对活性物质的缓释、递送和保存能力。方法:通过透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope,TEM）、纳米粒子跟踪分析（Nanoparticle Tracking Analysis,NTA）和蛋白质免疫印迹（Western Blotting,WB）表征Hu MSC-exo,利用明场和暗场TEM图像、TEM晶格分析、X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）和原子力学显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）表征所合成的Nb2C纳米片（Nb2C Nano Sheet,Nb2C NS）,并通过小鼠体重和血清转氨酶水平监测、小鼠主要器官H&E染色观察评估Nb2C NS的生物相容性。然后采用两步浇筑模具法经过真空除泡干燥脱模合成水凝胶微针贴片,使用不同浓度Gel MA溶液探索合成水凝胶微针贴片,通过光学显微镜及扫描电子（Scanning Electron Microscopy,SEM）显微镜观察微针针尖的形貌特征,体外胶原酶水溶液模拟微针的生物降解,质构分析仪测试微针的机械强度以探索的和合成微针的最适浓度;通过Parafilm皮肤模拟膜穿刺、在体小鼠皮肤穿刺及小鼠皮肤离体苏木素-伊红（Hematoxylin and Eosin,H&E）染色观察微针穿刺递送的深度;接着通过捕捉微针浸提液中累积的Hu MSC-exo荧光信号,细胞对于微针缓释的Hu MSC-exo的摄取以及活体成像（In Vivo Imaging Spectrum,IVIS）中水凝胶微针在小鼠皮肤区域留存的外泌体来表征微针对于外泌体的缓释和持续递送。最后通过对不同储存条件下的Hu MSC-exo进行TEM、NTA和WB检测,评估水凝胶微针对于活性物质的保存情况。结果:Hu MSC-exo具有典型的杯状双层膜结构、均一的粒径大小分布及CD9、CD63、CD81和TSG101蛋白标记物的表达。Nb2C NS内含Nb、C、O和F元素,具有单层或少层纳米片结构,晶格间距为0.235 nm,具有典型的低角度（002）峰,其平均水平尺寸在150 nm左右,厚度在5 nm左右,尾静脉注射后不影响小鼠的体重增长和转氨酶水平,对主要器官没有毒性。通过大体形貌、降解时间和机械强度确认了合成水凝胶微针贴片的最适Gel MA浓度为10%。最终制备所得的微针阵列为20×20,针尖数目是400个,长度均匀,排列整齐,针尖呈圆锥形,针尖高度600μm,针尖距离550μm。Gel MA微针可穿刺皮肤模拟膜及小鼠皮肤达约500μm的深度,有效黏附在小鼠皮肤并形成微孔道。Gel MA微针在体内外均可实现对Hu MSC-exo的持续缓释,并实现在4℃条件下对于Hu MSC-exo形态结构、粒径大小和蛋白标记物的长期储存。结论:Hu MSC-exo和Nb2C NS具有典型的稳定的结构特征,Nb2C NS具有良好的生物相容性。Gel MA水凝胶微针具有良好的针尖形态、生物降解性和机械强度,其可在小鼠皮肤形成微孔道,向下递送至500μm的深度。Gel MA水凝胶微针贴片可实现对Hu MSC-exo的持续递送和有效储存。最终Gel MA负载Hu MSC-exo和Nb2C NS合成了微针贴片G@NE MN。第二部分:G@NE MN促进糖尿病创面愈合的效果及机制目的:多种病理生理学的改变共同导致了糖尿病创面的延迟愈合,因此迫切需要开发具有多重功能的伤口愈合新工具。方法:首先通过细胞死活染色、细胞骨架染色和流式细胞凋亡检测评估G@NE MN的生物相容性;接下来利用总抗氧化能力检测、超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）活性检测和羟自由基（Hydroxyl Free Radicals,·OH）清除能力检测评估Nb2C NS清除活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）成分的能力,通过ROS探针荧光染色和ROS探针流式检测评估G@NE MN清除细胞中活性氧的能力;接着将 Nb2C NS与大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）共孵育并进行细菌密度检测、平板涂布实验、细菌死活染色评估Nb2C NS的抗菌功效;进一步使用巨噬细胞标记物CD86/CD206的免疫荧光染色评估G@NE MN调节巨噬细胞极化的能力,荧光定量PCR（Quantitative PCR,q PCR）检测炎症因子IL-6和TNF-α及抗炎因子IL-10和TGF-β的m RNA水平;细胞划痕实验、Transwell迁移实验和血管成管实验评估G@NE MN对上皮化和血管化的促进作用;构建小鼠糖尿病创面模型并治疗,通过创面面积观察、H&E染色和Masson染色观察小鼠创面的愈合状况,通过对创面组织切片进行血管平滑肌标记物α-SMA和血管内皮标记物CD31,巨噬细胞标记物CD86/CD206,ROS以及炎症因子IL6和TNF-α免疫荧光染色,进一步探索G@NE MN促进糖尿病创面愈合的机制。结果:G@NE MN处理72h后的Ha Ca T细胞和HUVEC细胞仍维持较好的细胞活力,良好的骨架形态,无凋亡发生;Nb2C NS可以有效清除·OH和超氧阴离子（Superoxide Anions,O2·-）,G@NE MN可有效清除氧化损伤模型中Ha Ca T细胞和HUVEC细胞产生的ROS;Nb2C NS可有效抑制E.coli和S.aureus的生长,抗菌能力随Nb2C NS浓度的增加而提升;G@NE MN调节巨噬细胞向M2方向极化,促进IL-6,TNF-α表达下降,IL-10,TGF-β的表达水平升高;G@NE MN可显著提高Ha Ca T细胞的迁徙以及HUVEC细胞的迁移和成管;G@NE MN处理的糖尿病小鼠创面愈合更佳,复层上皮恢复良好,胶原纤维密度较高且排列规则,皮肤附属器密度较高,G@NE MN组小鼠皮肤组织中α-SMA/CD31阳性细胞数目更多,CD86/CD206比例下调,ROS、IL6和TNF-α阳性细胞数目显著下降。结论:Nb2C NS具备内在还原性,G@NE MN具有显著的抗氧化清除ROS的能力;G@NE MN可以促进巨噬细胞向M2方向极化,具有炎症调节的能力;Nb2C NS具有良好的抗菌性能;G@NE MN可促进创面的再上皮化和再血管化,G@NE MN显著促进糖尿病小鼠的创面愈合。

168. 王雅梅, 纤维素基医用纺织敷料的制备及性能研究. 2023.

伴随着意外事故频发和全球老龄化的发展,伤口的处理逐渐成为威胁人体健康的重要因素。按照愈合时间的长短,伤口可分为急性伤口和慢性伤口,通常情况下,急性伤口不需要有效的干预就能愈合,其关键在于及时止血;而慢性伤口往往是由潜在的病理过程造成的,需要经过较长时间才能出现愈合进展,其关键在于及时终止愈合过程中的恶性炎症循环。棉纱是临床上最常使用的敷料产品,但其存在着止血性能一般、抗菌和促伤口愈合性能较差等缺点。羧甲基化改性是增强棉织物基伤口敷料止血性能的重要方法,但目前对其改性程度与止血性能关系的研究不够全面,且单纯织物基敷料具有难以提供有利于伤口愈合湿润环境的弊端。基于此,本研究从急性、慢性伤口的愈合机理出发,从羧甲基化棉织物的制备及其止血性能的研究入手,设计并制备了适用于急性和慢性伤口愈合的羧甲基化棉织物基止血纺织敷料。主要研究内容如下:(1)羧甲基化棉织物止血敷料的制备及其性能研究以棉织物(CF)为原料,采用氯乙酸对其进行羧甲基化改性,羧甲基化棉织物(MCF)中羧甲基的含量随着氯乙酸用量的增加而增加,其纤维素的晶型由羧甲基化改性前的Ⅰ型转变为Ⅱ型。改性后的织物具有良好的生物相容性,热稳定性轻微下降,表面裂痕破损略微增多。相较于CF,MCF遇水更易溶胀,溶胀后表面呈现胶状,纤维间边界变得模糊;与血液接触后可显著促进血细胞的聚集,增加体液的粘度,促进止血。在大鼠肝脏止血模型中,使用MCF的实验组相较于使用CF的实验组出血时间缩短了47.52%。(2)羧甲基化棉织物基两面异性敷料的设计与制备为解决纯棉材料吸血性过强易导致伤口处血液过量损失的弊端,制备了羧甲基化棉织物基两面异性敷料,用于大量急性出血情况时的止血。首先,将CF进行羧甲基化得到MCF,随后利用喷涂冻干的方法将其一面与羧甲基壳聚糖复合制备与水接触角为0°的亲水面,利用喷涂晾干的方法将其另一面与石蜡复合制备与水接触角为152°的疏水面,所得的敷料被命名为Janus敷料。Janus敷料亲水面具有良好的吸水性,与伤口接触后可以促进血细胞聚集实现快速止血;疏水面则可以防止血液的过度吸收。为测试Janus敷料的体内止血性能,采用大鼠肝脏出血模型模拟正常出血的情况,Janus敷料组相较于CF组显著减少了出血时间与出血量。在模拟大量、急性出血情况的大鼠颈动脉模型中,相较于CF,Janus敷料显著延长了大鼠的存活时间。因此,Janus敷料作为一种新型的止血伤口敷料,在需要快速止血的院前护理中具有广阔的应用前景,可为急性大出血患者提供更多的抢救时间。(3)羧甲基纤维素基水凝胶敷料的设计与制备活性氧过剩是导致慢性伤口如糖尿病伤口恶性炎症循环的重要原因之一。褪黑素(MT)是一种众所周知的抗氧化剂,但其较差的溶解性限制了它在许多领域的使用。本研究通过引入内部疏水外部亲水的γ-环糊精(γ-CD)与MT形成复合材料(MT-γ-CD),以提高MT的溶解性。所得的MT-γ-CD表现出良好的体外抗氧化性能,清除自由基的效率可达90%以上。为负载MT-γ-CD,制备了一种可注射自愈合水凝胶。首先,将羧甲基纤维素钠氧化制备出带有醛基的氧化羧甲基纤维素钠,氧化羧甲基纤维素钠中的醛基可以与明胶中的氨基形成席夫碱结构,从而构建席夫碱键基水凝胶。水凝胶与MT-γ-CD复合后所得的敷料具有良好的生物相容性,可在不规则创面内注射,提供有利于伤口愈合的湿润环境,抑制伤口处活性氧水平,促进糖尿病大鼠创面愈合。该复合敷料可为难愈合的糖尿病伤口提供一种新的治疗方案。(4)羧甲基化棉织物/水凝胶复合抗感染敷料的设计与制备织物型创面敷料难以维持有利于伤口愈合的湿润环境,部分水凝胶型创面敷料的止血性能和透气性不理想。基于此,本研究提出了一种扬长避短的棋盘式敷料策略,制备具有优异透气性、止血、抗菌和促愈合性能的复合敷料。在(2)和(3)的基础上,先制备MCF作为基布,水凝胶则采用氧化羧甲基纤维素钠与明胶形成的席夫碱基水凝胶,并引入多巴胺和纳米银,从而赋予水凝胶抗氧化和抗菌性能。随后,采用丝网印花的方法将所得的多功能水凝胶复合在MCF的一侧形成棋盘式样的图案,并采用石蜡喷涂晾干法将敷料的另一侧进行疏水化改性,从而得到最终的棋盘式敷料。相较于水凝胶,棋盘式敷料具有更好的吸水性、体外凝血性能和透气性。体内止血实验中,相较于临床常用的棉纱,棋盘式敷料在大鼠尾部、肝脏、股动脉出血实验中可显著减少出血时间与血量损失,在大鼠颈动脉出血实验中可显著延长大鼠的存活时间。相较于MCF,棋盘式敷料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抗菌作用。在混合菌液感染的大鼠全层皮肤伤口的愈合实验中,棋盘式敷料表现出优异的促愈合性能。因此,棋盘式敷料策略是制备止血促愈合多功能敷料的有效方案,也为水凝胶敷料从科研成果到临床敷料的转化提供了新思路。

169. 王徐红, 柳国斌, and 徐磊, 纳米银敷料治疗糖尿病足溃疡的疗效与安全的研究进展, in 海南医学院学报. 2023. p. 715–720.

纳米银敷料作为一种新型抗菌材料近年来被广泛用于糖尿病足创面的治疗，其在促进该创面愈合方面取得了较好的效果，并具有控制创面感染、缓解换药疼痛及减少换药次数等优点。本文对其促进DFU创面愈合的原理、疗效及安全性方面的研究进展作一综述，并对未来的研究方向进行了展望。

170. 王侠, 抗菌肽CATHPb1与传统抗生素协同抗耐药菌感染及其机制研究. 2023.

随着抗生素广泛使用甚至滥用,细菌耐药问题日益严重,严重威胁人类的生命健康。目前全球的死亡原因中,呼吸道疾病排名第三,其中耐药鲍曼不动杆菌、结核分支杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌感染是导致呼吸道疾病死亡的主要原因。与此同时,抗菌药物开发面临着投资大、进程缓慢、杀菌机制没有新的突破、耐药速度越来越快等问题,亟需开发新型杀菌机制的抗菌药物和新的治疗手段。抗生素联用是治疗耐药菌感染的有效方法,但是仍无法避免细菌产生耐药性。近些年来,人们发现了一种新型抗菌活性物质—抗菌肽,抗菌肽广泛分布于自然界几乎所有生物体内,在宿主的天然免疫反应中具有重要的作用,是宿主抵御外源病原微生物入侵的重要屏障。抗菌肽具有分子量小、杀菌迅速、作用机制独特不易产生耐药性等优点,对于耐药菌也具有很好的杀菌效果,被认为是抗生素最具有潜力的替代品之一。目前已有30余种抗菌肽类药物进入临床研究阶段,适应症包括糖尿病足、皮肤感染和痤疮等。近年来随着研究深入,抗菌肽和抗生素的协同作用逐渐引起人们关注。有研究表明,部分抗菌肽与抗生素联合使用后协同抗菌效果显著,但绝大多数报道中,抗菌肽仅与特定种类的抗生素产生协同作用,尚未发现能够与大量不同种类抗生素具有广谱协同抗菌作用的抗菌肽。本课题组之前从缅甸蟒体内发现一种新型抗菌肽CATHPb1,具有高效抗耐药菌感染活性。本课题以CATHPb1为研究对象,对其与抗生素联合使用的协同抗耐药菌感染活性及机制进行了研究。首先研究了 CATHPb1与传统抗生素协同使用后的杀菌速度和杀菌效果。然后以美罗培南为主要代表性药物,对CATHPb1与抗生素协同作用的机制进行研究,包括对细菌细胞内膜和外膜渗透性的影响、对细菌生物膜的破坏能力、对细胞膜上PMF以及抑制细菌外排泵、促进细菌摄取抗生素等。最后构建小鼠体内感染模型,测定CATHPb1与传统抗生素对体内感染的小鼠存活率、体内活菌数以及细胞因子水平的影响。结果表明,CATHPb1与选用的13种传统抗生素均表现出显著的协同抗菌作用。此外,由于CATHPb1杀菌速度快,不易使细菌产生耐药性,在与抗生素联合使用后,还可以延缓或者抑制细菌耐药性的产生。协同机制研究发现,CATHPb1对细菌细胞膜具有极强的破坏作用,与抗生素联合使用可以增强细菌外膜和内膜的渗透性,破坏细菌细胞膜稳态,影响外排泵相关正常功能,促进抗生素进入细菌细胞。此外,联合使用可以抑制细菌生物膜形成以及清除已形成的生物膜,同时降低残存生物膜中的活菌数量,降低残存生物膜氧化还原能力。体内动物实验结果表明,CATHPb1和抗生素联合使用在小鼠腹膜炎模型和菌血症模型均表现出显著的抗耐药菌感染效果,能够显著降低小鼠体内的活菌数量,提高小鼠生存率。本课题的研究表明,CATHPb1是一种与传统抗生素具有广谱协同作用的抗菌肽,联合使用能够显著提高不同种类抗生素的抗菌效果,并且延缓细菌产生耐药性。协同作用机制主要与破坏细菌细胞膜,增加抗生素进入细菌内部有关。因此其作为抗生素增效剂药物具有较大的开发潜力。本课题为新型多肽类抗生素增效剂药物的研发提供了分子模板,同时为抗菌肽开发应用和新型抗耐药菌感染药物研发提供了新的思路。

171. 王彤瑶, 铜基纳米反应器促糖尿病创面愈合研究. 2023.

糖尿病创面感染极易引发过度炎症反应,导致伤口长时间难愈合或不愈合,逐渐转变为慢性伤口,对公众健康安全存在巨大威胁。糖尿病创面微环境具有高血糖、缺氧、微血管生长缓慢、p H异常等特点,且细菌通过生物膜形成的防御机制,使得抗生素治愈这些感染性伤口变得极为困难。目前主要的临床治疗策略有控制血糖、使用抗生素进行抗感染治疗、诱导生长因子分泌等。近年来,无机纳米抑菌剂因其抗菌效果好、可靶向、不易耐药及具有多模治疗功效等优势,缓解细菌耐药问题或避免“超级细菌”的出现。无机抗菌剂自身具有纳米酶催化功效,且可大量负载信号因子、GOx及类酶、天然药物等,实现光热、化学动力学、光动力等协同治疗目的。铜系材料与第一代贵金属抑菌剂相比,具有成本低、易制备、生物相容性好,抑菌活性高等优势。同时,Cu2+作为重要的生长因子分泌诱导剂,能诱导人血管内皮生长因子（VEGF）的分泌,促进上皮静脉细胞增殖与迁移,从而促进伤口微环境中微血管的生成。新生微血管可以为伤口处细胞的生长提供养分与氧气（O2）,推动慢性伤口的恢复。并且,Cu2+可以氧化还原性谷胱甘肽,自身还原成Cu+,作为催化剂促进类芬顿反应产生高毒性的活性氧自由基,实现化学动力学抗菌。本文针对糖尿病慢性伤口特异微环境,进行纳米反应器的设计与构筑,并将其应用于促糖尿病伤口愈合研究,主要研究内容包括以下两个方面:（1）通过一步矿化法构建以磷酸钙(Ca3（PO4）2Ca P)为外壳,葡萄糖氧化酶（GOx）及Cu2O/Pt纳米酶为内核的核壳结构Cu2O/Pt级联纳米反应器,实现促糖尿病创面愈合。细菌大量繁殖导致伤口呈现弱酸性,引起Ca P缓慢降解,裸露出少量GOx及内核Cu2O/Pt。GOx催化葡萄糖（Glucose,Gs）产生葡萄糖酸与过氧化氢（H2O2）,葡萄糖酸的产生促进Ca P快速降解,暴露出更多的GOx及Cu2O/Pt,酸性环境有利于Cu2O/Pt发挥其过氧化氢酶催化活性,催化H2O2产生羟基自由基实现化学动力学治疗。葡萄糖被大量消耗可切断细菌的能量供给实现饥饿治疗。用808 nm近红外光（NIR）照辐Cu2O/Pt,在5min内促使微环境温度迅速上至55~oC,温度的上升促进级联反应速率,实现光热增强的化学动力与饥饿协同治疗。同时,纳米酶的缓慢分解释放出适量Cu2+,加速伤口处血管上皮细胞的增殖与迁移,促进微血管的生长。将Cu Pt-GOx-Ca P纳米反应器应用于体外及糖尿病大鼠体内抗菌实验,实验组细菌死亡率（>98%）与伤口愈合率（>90%）的结果证实该纳米反应器具有良好的促糖尿病创面愈合功效。（2）通过水热法制备Cu-Ni S2纳米酶,随后在其表面原位生长（具体是什么COF）COF并对其进行PEG修饰,构建一种表面粗糙的Cu-Ni S2@COF纳米反应器。COF具有粗糙的外表面可以破坏由多糖、脂质形成的细菌被膜,提高纳米反应器的抗菌性能。Cu-Ni S2内核在近红外I区（700 nm-1200 nm）窗口存在强吸收,表明内核具有高效的光热转换性能可进行光热治疗,升温促进Cu-Ni S2发挥其过氧化物酶催化功能,催化H2O2产生活性氧,进行化学动力学治疗。Cu-Ni S2纳米酶降解释放出Cu2+,可消耗细菌胞内还原性谷胱甘肽（GSH）,进而降低细菌自身抗氧化与自由基清除能力。同时Cu2+诱导伤口VEGF的分泌,促进伤口部位微血管的形成,以缓解伤口能量及O2供养。将Cu-Ni S2@COF纳米反应器应用于体外及糖尿病大鼠体内抗菌实验,结果证实该纳米反应器具有良好的促糖尿病创面愈合功效。

172. 王静, 幽门螺旋杆菌抑制AMPK在解痉多肽表达化生中的作用机制研究. 2023.

研究背景和目的:幽门螺旋杆菌(H.pylori,Hp)是一种革兰氏阴性菌,是胃黏膜癌变的主要致病因子之一,可导致胃炎、十二指肠溃疡和胃溃疡,以及胃癌。H.pylori感染导致胃黏膜癌病变主要是通过自身的毒力因子与宿主细胞相互作用的结果,其细胞毒素相关基因A(Cag A)是H.pylori主要的致病毒力因子之一。早诊早治是防控胃黏膜癌变的最有效手段,然而目前有关幽门螺旋杆菌感染导致胃癌的分子机制和分子标志,大多以晚期胃癌组织样本为主,Correa级联反应早期胃黏膜癌前病变的分子机制不清楚。解痉多肽表达化生(spasmolytic polypeptide-expressing metaplasia,SPEM)是与肠化生并列的胃黏膜化生型病变,被认为是胃癌重要的癌前病变。研究表明SPEM启动的初始因素往往是由于各种原因如药物、H.pylori感染等引起的壁细胞缺失。SPEM的发生反映了胃黏膜上皮细胞的重新编程,持续炎症作用下可进展为胃癌,是胃癌防控的重要新靶点。AMP活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)是一种进化上保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,是细胞内最重要的能量感受器。AMPK功能失常与糖尿病、心血管疾病、非酒精性脂肪肝等疾病的发生有密切相关。但H.pylori调控AMPK在SPEM中的作用及机制亟待阐明。阐明H.pylori调控AMPK在SPEM中的作用及分子机制,对预防胃癌的发生具有重要意义。研究方法:1.采用PCT-DIA微量蛋白组学技术获得胃黏膜癌前病变、I期胃癌及其癌旁组织和II期胃癌及其癌旁组织的蛋白组学数据;用热图和火山图展示Correa级联反应过程中蛋白组学的变化;采用UMAP、机器学习和Mfuzz分析胃黏膜癌前病变的蛋白组学变化;采用热图、火山图和GSEA通路富集分析胃炎肠化组和异型增生组的蛋白表达谱变化;采用热图、五折交叉验证法和GSEA通路富集分析胃炎组合肠化组的蛋白表达谱的变化。2.将C57小鼠分成对照组和他莫西芬组,采用腹腔注射他莫昔芬构建壁细胞凋亡的SPEM模型。采用苏木素-伊红(HE)染色观察胃黏膜病理损伤情况;采用实时荧光定量PCR(real-time PCR,RT-PCR)检查小鼠胃黏膜SPEM相关基因的转录水平;采用免疫荧光共染GIF和GSII检测SPEM的严重程度;使用免疫荧光共染ATPase和Caspase-6检测Caspase-6与ATPase的共定位情况。3.采用免疫印迹和酶联免疫吸附法(ELISA)检测H.pylori感染细胞的Caspase-6蛋白水平。4.采用免疫印迹检测H.pylori感染细胞的磷酸化AMPK的蛋白水平;使用二甲双胍激活AMPK,再用TUNEL检测H.pylori感染细胞的凋亡情况。5.通过分子对接探索Cag A与LKB1和AMPKα的结合潜能;采用免疫共沉淀检测Cag A对LKB1和AMPKα结合的影响;最后用免疫印迹检测Cag A阴性或Cag A阳性H.pylori感染细胞的磷酸化AMPK和Caspase-6蛋白水平。6.采用C57小鼠灌胃Cag A阴性或Cag A阳性H.pylori菌株的方法构建SPEM模型。通过HE染色观察胃黏膜病理损伤情况;采用RT-PCR检查小鼠胃黏膜SPEM相关基因的转录水平;采用免疫荧光共染GIF和GSII检测SPEM的严重程度;最后采用ELISA检测Caspase-6蛋白活性。研究结果:1.PCT-DIA质谱技术检测胃粘膜癌前病变样品获得6345个蛋白。比较差异蛋白发现胃黏膜病变早期阶段蛋白差异量远小于晚期阶段。UMAP降维、mfuzz聚类分析发现胃黏膜癌前病变可通过蛋白质组学进行区分。比较胃炎肠化和异型增生两组的蛋白差异,GSEA分析表明坏死相关基因在胃炎肠化组中普遍表达更高,而在异型增生组中普遍表达更低;Caspase家族蛋白中Caspase-3、Caspase-6、Caspase-8和Caspase-10具有表达上调的趋势,其中Caspase-6表达上调最为显著。此外,我们还发现Caspase-6下游调控细胞凋亡相关蛋白BID显著升高,胃黏膜壁细胞标志蛋白H+/K+ATPase水平显著降低,AMPK下游蛋白HNF4α表达下调。通过相关性分析发现BID与Caspase-6呈正相关,H+/K+ATPase与Caspase-6呈负相关,HNF4α与Caspase-6正相关,BID与Caspase-6正相关,HNF4α与BID正相关,然而HNF4α与H+/K+ATPase负相关。比较胃炎和肠化组的蛋白差异,随机森林筛选出一组蛋白,GSEA分析发现AMPK信号通路在肠化中被抑制。2.RT-PCR发现他莫昔芬小鼠胃黏膜Atp4b、Gif和Msit1的转录水平显著下调,HE4、Dmbt1和Clusterin转录水平显著上调。免疫荧光发现他莫昔芬小鼠胃黏膜SPEM程度严重,在壁细胞凋亡的地方Caspase-6蛋白增加。3.免疫印迹表明H.pylori感染导致Caspase-6的剪切增加,ELISA法发现H.pylori感染导致Caspase-6活性增加。4.免疫印迹表明H.pylori感染导致AMPK磷酸化减弱;TUNEL检测表明H.pylori感染导致细胞凋亡,二甲双胍激活AMPK可以缓解H.pylori导致细胞凋亡。5.分子对接发现Cag A与肝激酶B1(LKB1)和AMPKα存在结合潜能;免疫共沉淀表明Cag A能够抑制LKB1与AMPKα的结合;免疫印迹表明Cag A阳性H.pylori可以抑制AMPK磷酸化和增加Caspase-6的剪切,二甲双胍激活AMPK可以减弱Caspase-6的剪切。6.RT-PCR发现Cag A阳性H.pylori感染的小鼠胃黏膜Atp4和Gif的转录显著下调HE4、Tff2、Dmbt1和Cd44v9转录水平显著上调;采用二甲双胍处理后,Atp4b和Gif的转录水平上调,而HE4、Tff2、Dmbt1和Cd44v9转录水平下调。免疫荧光发现感染Cag A阳性H.pylori的小鼠胃黏膜SPEM比较严重,然而采用二甲双胍处理可以显著减轻H.pylori导致的胃黏膜SPEM。此外,ELISA法发现Cag A阳性H.pylori感染的小鼠胃黏膜Caspase-6活性增加,二甲双胍处理后Caspase-6活性减弱。结论:综上所述,我们发现胃黏膜肠化过程中AMPK信号通路抑制;H.pylori毒力因子Cag A能抑制LKB1与AMPKα结合,进而抑制AMPK磷酸化,从而导致SPEM的发生。以上结果提示Cag A通过AMPK-Caspase-6轴促进SPEM发生,AMPK可能是防治胃癌的重要靶点之一。

173. 王键, M1巨噬细胞外泌体miR-138表达对M1/M2巨噬细胞平衡的影响及对糖尿病足溃疡创面愈合的研究. 2023.

第一章:miR-138在糖尿病足溃疡患者血浆中的表达水平及其与M1/M2表型的相关性1、研究背景与目的:糖尿病足溃疡(Diabetes Foot Ulcer,DFU)是一种以周围神经病变为主,合并周围血管疾病及生物力学改变的疾病,可引起继发性感染、坏疽、截肢甚至败血症,危及生命,糖尿病足溃疡对患者自身的生活质量以及生命预后带来极大的威胁,同时也为家庭带来巨大的经济负担。DFU与普通溃疡的相比,存在更持续更强烈的炎症反应以及细胞因子调控失衡的现象,所以DFU愈合困难。巨噬细胞对伤口愈合和组织修复发挥着至关重要的作用,巨噬细胞在伤口愈合过程的早期阶段为M1型巨噬细胞,通过释放炎症因子(如iNOS、IL-1、IL-6和TNFα等)和炎症趋化因子来发挥促炎功能,促进伤口炎症反应;中晚期阶段为M2型巨噬细胞,通过分泌抗炎性细胞因子(如Arg-1、TGF-β1、IL-10等)抑制炎症反应,进而促进伤口愈合。许多研究表明,在创伤修复的各个时期,miRNAs都参与了调控,许多miRNAs对肉芽的生长起着促进或抑制的调控。既往较多研究报道miR-138在心血管疾病、神经系统疾病、肿瘤发挥重要作用,但有关miR-138在糖尿病足溃疡愈合中的作用相关报道较少。本研究通过分析不同程度糖尿病足溃疡患者与健康志愿者血清中M1、M2巨噬细胞表型标志物及血清中miR-138基因的表达水平,探索miR-138表达与M1/M2的相关性。2、方法:纳入不同程度糖尿病足溃疡患者,根据Wagner分级分为轻(DFU1:Wagner分级0～1级),中(DFU2:Wagner分级2～3级),重(DFU3:Wagner分级4～5级)三个等级,选择健康志愿者为空白对照组(Control),并对其性别、年龄、患病时长、体重指数(BMI)、吸烟史、合并症、糖化血红蛋白水平等进行比较。ELISA和Western blot法分别检测4组M1型巨噬细胞表型指标iNOS、TNF-α和M2表型指标Arg-1、TGF-β1的表达,qRT-PCR法检测miR-138的表达,分析miR-138表达水平与M1/M2表型的相关性。3、结果:1)通过对各组中一般资料的比较发现三组中患者在性别、年龄、患病时长、体重指数、吸烟史、合并症、糖化血红蛋白水平等方面无统计学差异(P>0.05)。2)PCR检测miR-138在各组血浆中的表达水平,结果发现:与Control组相比,DFU1组、DFU2组和DFU3组血浆中miR-138的表达水平显著增高(P<0.05),差异具有统计学意义;同时,miR-138基因的表达也随病情加重而增加(P<0.05),各组之间存在显著性差异。3)ELISA法测定各组血浆iNOS、TNF-α Arg-1、TGF-β1的含量,结果显示:DFU1、DFU2、DFU3 组的血浆 iNOS 和 TNF-α含量均高于 Control 组(P<0.05);且iNOS、TNF-α的表达水平随着糖尿病足溃疡的严重程度逐渐递增,P<0.05,差异具有统计学意义。DFU1、DFU2、DFU3组的血浆中Arg-1、TGF-β1的表达均比 Control组高(P<0.05),且两者之间存在显著性差异;其中Arg-1和TGF-β1在DFU1中均有较高的表达,其次为DFU2和DFU3,即Arg-1、TGF-β1的表达水平随着糖尿病足溃疡的严重程度逐渐递减(P<0.05),差异具有统计学意义。4)DFU中miR-138基因的表达与iNOS、TNF-α的表达有正向的相关性,与Arg-1、TGF-β1的表达有负向的相关性。4、结论:1)miR-138在DFU患者血浆中的表达显著升高。2)DFU患者外周血清iNOS、TNF-α Arg-1、TGF-β1表达水平均高于Control组,但iNOS和TNF-α的表达水平随着糖尿病足溃疡的严重程度逐级递增,Arg-1和TGF-β1的表达水平随着糖尿病足溃疡的严重程度逐级递减。3)DFU患者血浆中miR-138与iNOS、TNF-α表达有正向的相关性,与Arg-1、TGF-β1表达有负向的相关性。也就是说,miR-138与M1表达呈正相关,与M2表达呈负相关。第二章:M1巨噬细胞外泌体 miR-138对创面愈合相关细胞的影响1、研究背景与目的:外泌体是所有类型的真核细胞释放的纳米大小(30～100nm)、膜结合的细胞外小泡,它们是细胞碎片的定制载体,包括DNA(基因组和线粒体)、RNA(编码和非编码)、蛋白质和脂质,在生理和病理条件下介导细胞间信号转导,在细胞间通讯中起着重要作用。近年来有研究发现,一些miRNAs能够调控巨噬细胞的趋化、极化,进而调控肿瘤免疫微环境,从而对其生物学功能产生影响。目前巨噬细胞分泌的外泌体在糖尿病足溃疡愈合中的作用报道较少,为此设计本研究旨在阐明M1巨噬细胞外泌体miR-138表达对糖尿病创面愈合过程中的作用。2、方法:1)采用超高速离心技术从M1巨噬细胞中分离得到外泌体(Exos)2)透射电镜观察Exos形貌3)动态光散射及纳米微粒跟踪技术测定Exos的电位和粒径分布4)Western blot 法检测 Exos 蛋白标志物(TSG101 和 CD63)5)选取人脐静脉内皮细胞(HUVEC),在高糖环境下培养建立体外感染创面模型,将细胞分为空白组(Control),高糖(HG)培养组,高糖HG+外泌体共培养组,高糖HG+miR-138 inhibitor外泌体共培养组6)CCK8检测各组细胞在不同时间点(6h,12h,24h,36h)的增殖水平,qRT-PCR检测各组细胞内miR-138表达水平;通过划痕愈合实验,观察不同组间的细胞迁移情况;通过Transwell实验,观察不同组间细胞侵袭能力7)ELISA 检测 iNOS、IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10 的表达水平8)Western blot 检测 Arg-1,TGF-β1,VEGF,p-PI3K,PI3K,p-AKT,AKT 等蛋白表达水平。3、结果:1)通过透射电镜、纳米流式检测技术、Western blot等技术检测所得外泌体符合外泌体形态学特征。2)与空白组相比,高糖处理组(HG组)中miR-138表达水平明显升高(P<0.05)。与高糖处理组(HG组)相比,HG+外泌体共培养组中的miR-138表达水平升高(P<0.05),而HG+miR-138 inhibitor外泌体共培养组中的miR-138表达水平较高糖处理组和HG+外泌体共培养组明显降低(P<0.05)。3)增殖实验、划痕实验和Transwell实验结果表明,与对照组相比,高糖处理组中HUVEC细胞在12h、24h和36h时间点的增殖能力、迁移能力以及侵袭能力减弱(P<0.05)。与高糖处理组相比,HG+外泌体共培养组在12h、24h和36h时间点的增殖能力减弱,而HG+miR-138 inhibitor外泌体共培养组的增殖能力增强(P<0.05)。4)HG培养组IL-1β、IL-6、iNOS和TNF-α的含量较Control组升高,IL-10的含量较 Control 组降低(P<0.05);HG+miR-138 inhibitor 与 HG 组比较,其炎症因子 IL-1β、IL-6、iNOS、TNF-α水平均有降低(P<0.05)。5)与 Control 组相比,HG 组 p-PI3K、p-AKT、VEGF、TGF-β1 和 Arg-1 水平下调(P<0.05),而总PI3K和总AKT蛋白表达无变化;经miR-138外泌体处理后,p-PI3K、p-AKT、VEGF、TGF-β1和Arg-1蛋白表达水平下调,而将miR-138 inhibitor外泌体与HG共培养后,p-PI3K、p-AKT、TGF-β1、Arg-1、VEGF蛋白表达水平重新升高(P<0.05)。4、结论:1)M1巨噬细胞外泌体miR-138抑制HUVEC增殖、迁移和侵袭能力。2)M1巨噬细胞外泌体可以通过携带miRNA-138来抑制PI3K/AKT信号通路从而增加炎症反应,抑制创口愈合。第三章:miR-138表达对糖尿病大鼠创面愈合影响的机制研究1、研究背景与目的:糖尿病足溃疡(DFU)最初是急性伤口,但愈合过程在不同阶段中断和停滞,因此,无法进行正常的急性溃疡修复,最终变为慢性难愈性创面。DFU慢性创面血管生成减少,血管发育的连续性破坏,细胞外基质沉积减少,瘢痕收缩力减弱,造成新生成的肉芽组织质量差,不能为上皮再形成提供良好的创面床。已有研究报告称,外泌体中的miRNAs能够通过非抗原依赖的途径调控基因表达和促进炎症反应,并参与炎症反应等许多病理生理过程。通过前面的研究,我们已经明确M1巨噬细胞外泌体源性的miRNA-138在创面预后中的抑制作用,但具体相关机制不明确。在本部分研究中,我们通过体外感染创面模型验证M1巨噬细胞外泌体miR-138表达对体外感染创面模型创面愈合的影响及其相关分子机制,并通过构建糖尿病足溃疡大鼠模型进行进一步验证。2、方法:1)通过生物资料库明确miR-138与hTERT的靶向关系。构建高糖损伤细胞模型,将实验细胞分为7组:对照组、高糖培养(HG)组、阴性对照组、miR-138抑制剂组、胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)组、miR-138抑制剂+PI3K抑制剂-LY294002组、miR-138抑制剂+端粒酶抑制剂-BIBR-1232组。通过qRT-PCR检测各处理组中miR-138和hTERT(人端粒酶逆转录酶)的表达水平,ELISA验证各组中炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10表达,采用Western blot检测各处理组p-PI31K(磷酸化PI3K),PI3K,p-AKT(磷酸化AKT),AKT的蛋白表达水平,CCK8检测各组细胞在不同时间点(6h,12h,24h,36h)的增殖水平,qRT-PCR检测各组细胞内miR-138表达水平,通过划痕愈合实验,观察不同组间的细胞迁移情况,通过Transwell实验,观察不同组间细胞侵袭能力。2)进行动物实验,验证在糖尿病溃疡大鼠中是否有同样的结论。取SD大鼠,高脂高糖喂养6周,诱发慢性胰岛素抵抗,用柠檬酸钠缓冲剂(0.1 M,pH4.5)制备出10毫克/毫升的链脲佐菌素(STZ),并以60毫克/千克体重腹腔内注入STZ而引起2型糖尿病。在STZ注入72小时后,开始取尾部静脉血液,至测血糖16.7 mmol/L以上,并出现多饮多尿,垫料潮湿,背毛污秽等情况,表示糖尿病动物模型制备成功。将大鼠分为如下 7 组:Control、DFU、NC(阴性对照组)、miR-138 inhibitor、IGF-1、miR-138 inhibitor+PI3 K 抑制剂组(LY294002)、miR-13 8 inhibitor+端粒酶(hTERT)抑制剂(BIBR-1232BIBR)组。各组处理4周后,用3%戊巴比妥钠(50 mg/kg)麻醉大鼠,并收集足部溃疡组织。qRT-PCR实验检测大鼠溃疡组织中miR-138表达情况;HE染色观察溃疡组织皮肤病理组织变化;ELISA验证炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10表达;Western Blot分析Arg-1、MMP-1、Collagen-Ⅰ、α-SMA、VEGF、TGF-β1、p-PI3K,PI3K,p-AKT,AKT等蛋白表达水平;免疫组化分析CD34阳性表达,评价新形成的血管情况。3、结果:细胞实验结果:1)TargetScan、miRanda和miRDB等生物信息学数据库确定hTERT是miR-138的靶标。2)高糖培养组的miR-138 mRNA表达高于对照组(p<0.05)。通过miR-138抑制剂组与高糖培养组相比,miR-13 8 inhibitor可降低miR-13 8 mRNA的表达。3)高糖培养组和阴性对照组中IL-1β、TNF-α以及IL-6水平高于对照组,IL-10水平低于对照组(P<0.05)。与高糖培养组相比,miR-138 inhibitor和胰岛素样生长因子(IGF-Ⅰ)组中 IL-1β、TNF-α以及 IL-6 下降,IL-10 水平升高(P<0.05)。与 miR-138 inhibitor和IGF-1组相比,miR-138 inhibitor+LY294002组、miR-138抑制剂+端粒酶抑制剂-BIBR-1232组的IL-1β,TNF-α以及IL-6的含量均升高,且IL-10水平下降(P<0.05)。4)与对照组相比,高糖培养组VEGF、p-PI3K和p-AKT的蛋白表达下调(p<0.05),与高糖培养组和阴性对照组相比,miR-138抑制剂组和IGF-1组中这些蛋白的表达增加(p<0.05),LY294002治疗可以显著下调DFU大鼠中VEGF、p-PI3K和p-AKT的表达。5)与高糖培养组、阴性对照组相比较,miR-138抑制剂的使用增加了 HUVEC的增殖、侵袭、迁移和管形成,与miR-138抑制剂组相比,抑制剂+LY组和抑制剂+BIBR组HUVEC的生物活性降低(p<0.05)。动物实验结果:1)DFU 组的 miR-138 mRNA 表达高于 Control 组(p<0.05)。与 DFU 组相比,miR-138 inhibitor 可降低 miR-138 mRNA 的表达。2)与DFU组、NC组和IGF-1组大鼠相比,经miR-138 inhibitor或IGF-1治疗的大鼠在新生或老化的肉芽组织中显示出血管新生增加,使用LY294002后,可逆转miR-138 inhibitor促进DFU大鼠新生血管生成的作用。3)DFU和NC组大鼠的溃疡组织中IL-1β、TNF-α以及IL-6水平高于对照组,IL-10水平低于对照组(P<0.05)。与 DFU 相比,miR-138 inhibitor 和 IGF-1 组中 IL-1β、TNF-α以及 IL-6 下降,IL-10 水平升高(P<0.05)。与 miR-138 inhibitor 和 IGF-1 组相比,miR-138 inhibitor+LY组的IL-1β,TNF-α以及IL-6的含量均升高,且IL-10水平下降。4)DFU组大鼠足溃疡组织MMP-1阳性细胞数降低(P<0.05),miR-138 inhibitor和IGF-1处理之后,MMP-1阳性表达增加(P<0.05),LY294002的使用部分抑制了 MMP-1阳性细胞数的增加。collagen Ⅰ、collagen Ⅲ、α-SMA变化趋势与MMP-1相同。5)DFU组血管排列紊乱,血管密度降低,miR-138抑制剂组和IGF-1组的新生血管数量增加,miR-138抑制剂在DFU大鼠中的积极作用被LY294002破坏。6)与对照组相比,DFU组VEGF、p-PI3K和p-AKT的蛋白表达明显下调(p<0.05),与DFU组和NC组相比,miR-138抑制剂组和IGF-1组中这些蛋白的表达增加(p<0.05)。然而,LY294002治疗可以显著下调DFU大鼠中VEGF、p-PI3K和p-AKT的表达。7)在miR-138抑制剂组中的IL-1β、TNF-α以及IL-6含量明显低于HG和NC组,IL-10、p-PI3K、p-AKT 含量均增高(P<0.05),miR-138 抑制剂在 HUVECs 中的抗炎作用被LY294002或BIBR-1232逆转。4、结论:1)miR-138在糖尿病足溃疡大鼠模型组织中明显上调。2)下调miR-138可促进DFU大鼠的新生血管形成,并减轻DFU大鼠的炎症反应。3)抑制miR-138表达可以通过激活PI3K/AKT信号通路和hTERT改善糖尿病足溃疡。

174. 谭魏葳, 双载药多功能自愈合水凝胶的制备与性能研究. 2023.

糖尿病是一种全球性的慢性代谢性疾病,已严重影响人类健康。糖尿病慢性创面是糖尿病最严重的并发症之一,呈现出过度的炎症浸润、血管生成受阻和伤口易感染等特点,导致皮肤组织再生能力减弱,严重阻碍创面愈合进程。外科清创、创面敷料负压、移植是糖尿病伤口的常规治疗方法,然而因伤口细胞功能受损而治疗效果不佳,而生长因子、细胞治疗则存在费用高昂的问题。因此,基于糖尿病创面微环境,设计出高效经济的治疗策略迫在眉睫。以海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸等多糖构建的自愈合水凝胶因其良好的生物相容性、免疫调节能力,在创面治疗中展现出独特优势。由于复杂多变、细胞功能损伤的创面微环境,设计针对糖尿病创面的自愈合水凝胶更具挑战。基于糖尿病创面微环境,本研究设计了一种纳米颗粒复合双重载药多糖基自愈合水凝,以加速糖尿病创面愈合,具体开展了以下研究工作:（1）介孔聚多巴胺纳米颗粒负载姜黄素的研究。利用均三甲苯/波洛沙姆F127作为软模版诱导多巴胺各向异性自组装,乙醇/丙酮去除模板后得到介孔聚多巴胺纳米颗粒,利用一锅煮法将姜黄素负载至介孔纳米颗粒孔径及表面。通过氮气吸附-脱附测试确定介孔纳米颗粒比表面积为41.21 m2/g,其具备作为药物递送载体的潜力。载药前后纳米颗粒平均粒径为170 nm和185 nm,ζ-电位测试、XPS分析、UV全波长扫描证实载药成功,负载量为56.1 mg/g,包封率为22.2%。（2）纳米颗粒复合水凝胶的制备与性能研究。基于羧甲基壳聚糖与氧化透明质酸之间的动态亚胺键和静电作用,通过引入MPDA@Cur NPs和二甲双胍构建多糖基可注射自愈合水凝胶。水凝胶具有三维贯穿孔结构,优异的抗压、抗疲劳和自愈合能力,能够高效杀灭E.coli和S.aures,高效清除ABTS+、OH·和PITO自由基。水凝胶呈现良好的生物相容性和止血能力。此外,水凝胶可以通过二甲双胍的突释和姜黄素的长期持续释放,实现迅速抗炎、长效抗氧化的左右。（3）多糖基可注射自愈合水凝胶诱导糖尿病慢性创面愈合的研究。水凝胶能够提高氧化应激状态下的成纤维细胞L929细胞存活率,维持线粒体功能,降低促炎型巨噬细胞RAW264.7的TNF-α表达情况。在I型糖尿病大鼠全皮层伤口模型中,双重载药多糖基自愈合水凝胶能够帮助创面在14 d完成修复,并促进胶原沉积、上皮再生,加速血管重建,并缓解创面炎症。综上,本研究所制备的双重载药多糖基自愈合水凝,对加速糖尿病伤口愈合有很大贡献,在再生医学中作为支架具有很好的应用前景。

175. 孙世斌, 基于pH响应的多功能仿生材料研究及敷料产品设计. 2023.

随着经济发展和人口老龄化加剧,由创伤性溃疡、压力性溃疡、糖尿病足溃疡、感染性溃疡等慢性创面患病人数将持续增加,给患者带来了严重的痛苦,也给医疗行业带来了巨大的经济负担。针对慢性皮肤创面治疗,开发和设计智能医疗辅助敷料意义重大。本课题在调查分析新型敷料研究进展和当前市场上在售敷料特点的基础上,提出将pH检测技术应用于皮肤敷料,设计可通过纤维膜颜色变化判断伤口愈合状况、进而指导药物使用的pH响应型多功能仿生敷料,探讨了其对慢性创面愈合的促进作用,并分析了其实用性。首先,利用文献与网络调研法,分析了目前敷料材料的特点与不足及人口老龄化带来的医疗辅助产品发展的必然趋势,调研了国内外对新型敷料研究最新进展,分析了pH值监测技术的发展及应用,阐述了pH值监测技术在仿生敷料产品的创新性,根据皮肤伤口敷料的仿生结构,明确了伤口敷料材料和制备工艺的选择。通过进行上述系统的分析,使后面的pH响应型敷料设计方向更加精准,设计思路更加明晰。其次,采用静电纺丝技术与水凝胶成型技术,设计并制备了pH响应型多功能纤维水凝胶敷料,以封装姜黄素的聚己内酯/明胶电纺复合膜,作为变色纤维材料。同时,将变色纤维复合于以透明质酸、壳聚糖和抗菌消炎药物为主要原料,构建的透明可视水凝胶敷料中。在皮肤创面碱性环境中,该敷料中纤维会表现出由黄色到红棕色的颜色变化,便于医生和患者评价创面感染情况。进一步考察该敷料的微观结构、力学及溶胀等方面的功能,为pH响应型敷料的设计及应用提供数据支持和理论依据。最后,确定纤维水凝胶的设计定位并将初步设计想法进行3dmax建模并用渲染软件进行效果图呈现。结合慢性伤口患者的生理与心理需求,设计可通过纤维颜色变化判断伤口愈合状况的敷料,在光刺激下,可控释放药物,避免抗生素等药物乱用导致的耐药性。考虑到不同患者的心理状况,设计不同形状的变色纤维。所选用敷料材料均为生物相容性好、易降解、无生物毒性等优点,不会给患者带来二次伤害。本课题最终设计获得了一款新型pH变色可视纤维水凝胶敷料,可以为实现pH响应型多功能纤维水凝胶敷料的产业化开发提供了新思路和理论依据。

176. 孙佳敏, 过渡金属硫化物基生物材料的构筑及其在复杂创面修复中的应用研究. 2023.

感染性皮肤创伤在治疗过程中面临着严峻的挑战。相比于传统的治疗手段如抗生素等,非抗生素依赖性的抗菌策略已成为研究的焦点。在新型治疗方法中,基于芬顿反应的化学动力疗法、基于近红外光激发的光热以及光动力疗法因其独特的优势被广泛应用于抗菌领域。然而,大多数治疗剂由于芬顿反应动力学效率低下,羟基自由基（·OH）生成量不足,严重影响了抗菌效果;并且它们仅能在近红外一区（NIR-I,650-950 nm）生物窗口中被激发,表现出有限的组织渗透和较低的皮肤最大允许暴露量（MPE）。因此,本论文分别制备由NIR-II激活的Cu Fe2S3纳米颗粒和FeS/Cu2O异质结材料,并进行了不同的功能化修饰,以期获得更好的创面治疗效果。对于Cu Fe2S3纳米颗粒,使用聚多巴胺在其表面连接了乳酸氧化酶（LOD）。该治疗体系能够被NIR-II激活发挥优异的光热和光动力效果,其释放的H2S气体能够把氧化态的Fe3+/Cu2+还原为还原态的Fe2+/Cu+,从而增强了芬顿效应。对于FeS/Cu2O异质结材料,使用聚多巴胺在其表面连接了葡萄糖氧化酶（GOx）,使其具有在NIR-II激发下产生局部高温和活性氧（ROS）以及在感染环境中发挥芬顿作用的能力。同时,在感染微环境下,FeS/Cu2O释放的H2S气体被材料本身原位吸收生成Cu S,转变为FeS/Cu S。负载的GOx可以通过消耗在高糖环境中的葡萄糖,从而起到更好的抗菌效果,以解决糖尿病环境中感染性皮肤创伤难以治疗的问题。本论文的具体研究及结果如下:（1）首先,采用水热法和聚多巴胺复合法制备了Cu Fe2S3@LOD材料体系,并发现其具有增强的芬顿反应,可用于抗感染治疗和皮肤再生。在该系统中,LOD消耗细菌厌氧代谢的产物乳酸,生成过氧化氢（H2O2）,为芬顿反应提供了充足的储备。在NIR-II辐照下,Cu Fe2S3不仅表现出良好的光热转换性能（其光热转换效率为52.18%）,而且还催化H2O2生成大量的·OH。同时,在感染微环境下,Cu Fe2S3释放的H2S气体能够将氧化态的Fe3+/Cu2+转变为还原态的Fe2+/Cu+,加快了·OH的产生,用于快速协同杀菌。体外实验发现,在光照情况下,这种材料对于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有99.99%的杀灭效果。体内试验表明,Cu Fe2S3@LOD通过杀死细菌、促进上皮化/胶原沉积过程,从而促进血管生成和巨噬细胞重编程,进而促进了受感染的皮肤再生。（2）FeS/Cu2O@GOx异质结材料体系具有在NIR-II光区域下产生局部高温和活性氧（ROS）以及在感染环境中发挥芬顿反应的能力。这种材料中的GOx能够在高血糖环境下消耗葡萄糖,同时增强芬顿反应。同时,在感染微环境下,FeS/Cu2O释放的H2S气体被材料本身原位吸收生成Cu S,从FeS/Cu2O异质结材料转变为具有更好光催化效果的FeS/Cu S,并吸收了H2S气体。体外和体内实验证明,FeS/Cu2O@GOx具有优异的抗菌效果（杀菌效率98%以上）和良好的生物相容性。在糖尿病大鼠细菌感染性皮肤伤口模型中能够高效杀菌并促进伤口愈合。这些研究结果说明,FeS/Cu2O@GOx材料体系在Cu Fe2S3@LOD材料体系的基础上,巧妙利用了异质结构,有效地增强了光治疗效果。两种材料体系在感染性创伤修复均能够发挥良好的治疗效果,并且FeS/Cu2O@GOx材料体系因其负载的GOx而能够有效地促进糖尿病环境中感染性创伤的愈合。这些研究成果,为两种材料的今后临床应用,打下了良好的理论和技术基础。

177. 孙佳敏, 过渡金属硫化物基生物材料的构筑及其在复杂创面修复中的应用研究. 2023.

178. 宋蕾, 抗菌肽水凝胶对糖尿病慢性创面作用的研究. 2023.

背景糖尿病慢性创面是糖尿病的严重并发症之一,发病率高,造成患者严重的痛苦,甚至危及患者的生命。水凝胶是由水溶性聚合物通过化学或物理交联形成的大分子亲水网络材料,因其含有大量的水分、良好的生物相容性,被称为“最接近生命组织的材料”,对糖尿病慢性创面具有广泛的作用。抗菌肽（Antimicrobial peptides,AMPs）是一类具有广谱抗菌性的宿主防御多肽,其独特的抗菌机制最大限度地降低了微生物的耐药性,成为有效治疗微生物感染的抗生素替代品。因此,抗菌肽水凝胶的开发应用成为糖尿病慢性创面敷料的研究热点。目的设计出一种多功能抗菌肽水凝胶促进糖尿病慢性创面的愈合。方法将氧化魔芋葡甘聚糖（OKGM）与ε-聚赖氨酸（EPL）通过动态席夫碱反应制备出一种多功能水凝胶。采用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）研究魔芋葡甘聚糖（KGM）、OKGM、EPL、OKGM/EPL-3水凝胶的红外光谱。应用扫描电子显微镜（SEM）研究水凝胶的微观结构。进一步测定水凝胶的溶胀率、凝胶化时间、可注射性、自愈性和粘附性。使用流变仪在不同流变模型下检测水凝胶的储能模量（G’）和损耗模量（G”）。应用活/死细胞实验评价水凝胶的细胞相容性。采用雄性Sprague-Dawley大鼠（6周,180～220g,n=9）建立肝脏切口、肝脏损伤、尾部截断三种模型评估OKGM/EPL-3水凝胶的体内止血性能。通过抑菌环法和涂布平板法评价水凝胶的抑菌能力。最后建立大鼠全层糖尿病创面模型评估水凝胶的治疗效果。结果服从正态分布则通过均数±标准差（Mean±SD）的方式表示,方差齐则采用两独立样本t检验进行比较,否则应用秩转换的非参数检验进行比较。P<0.05代表数据差异具有统计学意义。结果通过FTIR光谱表明OKGM的-CHO与EPL的-NH2之间发生了动态席夫碱反应,OKGM/EPL水凝胶网络被成功构建。SEM观察到三种不同浓度OKGM/EPL水凝胶均表现出明显的多孔结构,随着EPL浓度的增加,水凝胶孔隙的直径从68±10μm减小到30±2μm,但孔隙的密度增大。所有OKGM/EPL水凝均在PBS中迅速溶胀,表现出较好的溶胀性。随着EPL浓度的增加,水凝胶的成胶时间逐渐减小。OKGM/EPL水凝胶表现出优异的力学性、自愈性、粘附性和细胞相容性。在大鼠肝脏切口模型中,OKGM/EPL-3水凝胶组的失血量为20±7mg（P<0.001）,止血时间缩短到34±9s（P<0.001）。在大鼠肝脏损伤模型中,OKGM/EPL-3水凝胶组将失血量显著降低至15±6mg（P<0.001）,止血时间显著缩短为为26±11s。在大鼠尾部截断模型中,水凝胶组的失血量为9±6mg,止血时间也缩短至17±5s。OKGM/EPL水凝胶对革兰阳性金黄色葡萄球菌（S.aureus）和革兰阴性大肠杆菌（E.coli）、革兰阴性铜绿假单胞菌（P.aeruginosa）具有广谱抗菌性,以OKGM/EPL-3水凝胶的抗菌效果最佳。通过建立大鼠全层糖尿病创面模型直接观察发现,与其他三组（纱布组、磷酸锆钠银藻酸盐敷料组和OKGM组）相比,OKGM/EPL水凝胶组大鼠的创面愈合效果最好。在第7天、第14天,OKGM/EPL水凝胶组可以清晰观察到毛囊、汗腺导管、皮脂腺,形成的新生肉芽组织厚度和胶原沉积明显高于对照组。OKGM/EPL水凝胶组表达抗炎因子,如IL-4、IL-10、血管内皮生长因子（VEGF）、转化生长因子-β（TGF-β1）均明显高于其他组,对促炎因子,如IL-6、IL-1β和肿瘤坏死因子（TNF-α）的表达显著降低。OKGM/EPL水凝胶组CD31、α-SMA的荧光强度明显增强,CD206表达显著高于其他组。结论我们将OKGM与ε-EPL通过动态席夫碱反应制备出一种具有多功能的水凝胶。OKGM/EPL水凝胶表现出良好的力学性、可注射性、良好的自愈性和优异的粘附性。OKGM/EPL水凝胶可能由于其粘附性、吸水性及静电吸引,在大鼠肝脏切口、肝脏损伤、尾部截断三种模型中表现出优异的止血性。OKGM/EPL水凝胶对L929成纤维细胞具有良好的细胞相容性和促进增殖作用。此外,OKGM/EPL水凝胶表现出对S.aureus、E.coli和P.aeruginosa优异的广谱抗菌性。最重要的是,在大鼠糖尿病慢性创面实验中,该水凝胶能够促进创面愈合、调节巨噬细胞极化及促进血管生成等作用。我们认为,OKGM/EPL水凝胶为糖尿病慢性创面的治疗提供一种新策略,具有极大的临床应用前景。

179. 宋开超, 基于纳米载药的经皮给药创新制剂的关键技术研究. 2023.

慢性疾病是指不构成传染、具有长期积累形成疾病形态损害的疾病的总称。常见的慢性病主要有肿瘤、糖尿病、关节炎、皮肤病、肥胖、心脑血管疾病、慢性呼吸系统疾病与其他慢性系统性疾病或其他慢性脏器病等。慢性疾病一般病程长、病情迁延不愈,病因复杂,难以一次性治愈。在全球范围内,慢性疾病患者的患病比例逐年增长,造成极大的生命危害和经济损失。目前常规口服给药和注射给药均存在一定的限制因素,不能满足日常广泛的慢性疾病治疗的需求。因此,在本研究中,我们采用纳米技术,将模型药物制备成为适合以皮肤交付为主的经皮给药纳米颗粒,满足经皮给药的需求以及特定疾病的治疗特点,对慢性创面、肿瘤以及慢性疼痛的疾病进行治疗。主要取得以下的研究结果:(1)建立了一种基于生物粘附设计胶束的壳聚糖-虫胶海绵创面敷料用于皮肤交付积雪草苷以促进慢性伤口愈合。慢性创面是一种复杂的、延续时间长、难以自行愈合的创面,其危害巨大,不接受及时治疗甚至会危害生命健康,目前临床常用伤口敷料进行治疗。慢性创面敷料主要目标是能够保持湿润的伤口环境,能够预防和治疗感染,以及能够减少创口与接触物之间的摩擦造成的二次损伤。在这项研究中,我们开发了一种壳聚糖-虫胶基海绵支架,载积雪草苷,用于慢性创面治疗。壳聚糖与虫胶经交联后,形成孔隙率高,密度小,吸水性和保水性好,机械强度理想的海绵支架。积雪草苷被制备成为胶束,极大提高了溶解度,随后积雪草苷胶束被装载进壳聚糖-虫胶基海绵支架中用于体内外抗菌活性与促慢性创面修复活性的评价。结果显示,积雪草苷胶束中积雪草苷的溶解度超过了 5mg/mL,被装载入壳聚糖-虫胶基海绵支架后,具有良好的释放特性,在体内外均表现出明显的抗菌活性,同时具有良好的促细胞增殖效果。积雪草苷胶束-壳聚糖-虫胶基海绵支架在糖尿病创面和压疮模型中的应用,快速发挥了止血、抗菌以及促创面愈合的特性,这些结果提示,积雪草苷胶束-壳聚糖-虫胶基海绵支架具有成为一种良好的慢性创面敷料的可能性。(2)建立了一种简单制备的皮下黑色素瘤微环境响应的主动靶向无针注射给药系统用于原位治疗黑色素瘤。黑色素瘤是一种严重的致命性肿瘤,其在全球范围内,发病率持续上升。据统计,黑色素瘤以仅占皮肤癌的3%,却贡献了超过三分之二的皮肤癌的死亡率。目前,手术仍然是黑色素瘤,特别是早期黑色素瘤的治疗方案,但对转移性黑色素瘤与晚期黑色素瘤的效果有限。针对于转移性黑色素瘤和晚期黑色素瘤,多采用化疗、放疗、靶向治疗和免疫治疗等手段。紫杉醇(PTX)是一种已经用于严重或转移性黑色素瘤化疗逾几十年的化疗药物。在本研究中,我们开发了一种简单制备的有效靶向的无针注射制剂,包载PTX用于原位黑色素瘤的治疗。叶酸(FA)修饰的甘草酸二钾(DG)与 Polyvinyl caprolactam-polyvinyl acetate-polyethylene glycol graft copolymer(Soluplus(?))构建的混合胶束(PTX@Soluplus/DG-pp-FA)形成一种能够主动靶向黑色素瘤,并能在肿瘤部位微环境发生响应性变化,进而滞留释药的智能给药系统。结果表明,经处方优化后的PTX@Soluplus/DG-pp-FA胶束为球状,大大提高了 PTX的溶解度,是游离PTX溶液的100倍。PTX@Soluplus/DG-pp-FA具有良好的流变性,利于构建无针注射给药系统(NF#PTX@Soluplus/DG-pp-FA)。体内分布显示,由于Soluplus和DG存在产生的环境响应性,PTX@FA-pp-DG-NF无针注射给药比静脉给药更容易导致PTX在肿瘤部位聚集。药效学结果表明NF#PTX@Soluplus/DG-pp-FA显著提高了 PTX治疗黑色素瘤的疗效,延长了荷瘤小鼠的生存期。以上结果提示NF#PTX@Soluplus/DG-pp-FA在构建PTX多功能给药平台方面具有很大潜力。(3)建立了一种微针介导的功能型脂质体膜融合外泌体递送齐考诺肽用于中枢神经的镇痛研究。慢性疼痛是一种普遍存在的公共和身体健康危机,是一个严重的公共卫生问题,患病率极高,给社会带来沉重负担。慢性疼痛是指超过正常组织愈合时间的疼痛,没有明显的生物学价值,是一种与实际或潜在组织损伤相关的不愉快的感觉和情绪体验。根据病史和检查将其分为伤害性、神经性或混合性,给医师带来了巨大的挑战。齐考诺肽(Ziconotide,ZIC)是一种N型钙通道拮抗剂,可用于治疗难以耐受的严重慢性疼痛,或其他药物(如鞘内注射吗啡和全身镇痛药)治疗不佳的疼痛。由于ZIC只能在大脑和脑脊液中发挥作用,因此鞘内注射是ZIC唯一的给药途径。本研究将冰片(BOR)修饰的脂质体(LIPs)与间充质干细胞(MSCs)来源的外泌体融合,并负载ZIC制备了微针(MN#ZIC@MSCEXO/LIP-BOR MNs),以提高ZIC穿过血脑屏障的效率。随后,在周围神经损伤、糖尿病神经病理性疼痛、化疗痛和紫外线-B(ultraviolet-B,UV-B)辐射诱发的神经源性炎性痛动物模型中,考察行为性疼痛对热刺激和机械刺激的敏感性,以评价MNs的局部镇痛效果。负载ZIC的BOR修饰的LIPs(ZIC@LIP-BOR)呈球形或近似球形,粒径约为95 nm,Zeta电位为-7.8 mV。与MSC外泌体融合后的ZIC@MSCEXO/LIP-BOR的粒径增加至175 nm,Zeta电位增加至-3.8 mV。基于ZIC@MSCEXO/LIP-BOR构建的纳米MNs具有良好的机械性能,可有效穿透皮肤释放药物。镇痛实验结果表明,ZIC在不同疼痛模型中均有显著的镇痛作用。综上所述,本研究构建的MN#ZIC@MSCEXO/LIP-BOR MNs为慢性疼痛的治疗提供了一种安全有效的给药方式,并为ZIC的临床应用提供了巨大的潜力。综上所述,我们通过纳米制剂技术,将用于特定疾病治疗的存在难溶性问题或结构问题的生物大分子或典型治疗药物制备成为适合相应疾病治疗的纳米药物递送系统,解决传统给药递送困难或依从性低的缺点,并借助皮肤交付、经皮给药的手段进行应用,为慢性疾病临床治疗提供一条新的给药途径,为纳米制剂技术以及皮肤交付、经皮给药在临床上的使用提供新的方式,为新制剂研发提供新的思路和技术支持。

180. 乔屹, et al., 中空硫化铜纳米粒负载去铁胺在光热抗菌及促血管生成方面的研究, in 药学学报. 2023. p. 2794–2801.

糖尿病溃疡是一种难愈合性伤口,常伴有细菌感染、组织坏死等情况,严重影响患者生命健康与生活质量。传统的治疗方法存在细菌耐药、二次创伤等问题,因此急需寻找新的方法以满足治疗需求。本研究制备了一种基于中空硫化铜(copper sulfide, CuS)纳米粒负载去铁胺(deferoxamine, DFO)的给药系统(DFO@CuS纳米粒),实现了促进血管再生与光热抗菌的协同治疗。采用透射电镜、粒径分析仪等仪器对DFO@CuS纳米粒的形态结构、粒径分布等进行了表征,利用平板涂布法评价了DFO@CuS纳米粒的抗菌效果,通过CCK-8 (cell counting kit-8)、细胞划痕、小管形成等实验评价了DFO@CuS纳米粒对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)增殖、迁移及成管能力的影响。研究结果表明:DFO@CuS纳米粒在透射电镜下呈中空球形,平均粒径在(200.9±8.6) nm; DFO@CuS纳米粒在近红外光照射下可有效抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌的生长; DFO@CuS纳米粒具有较低的细胞毒性,在一定浓度范围内可有效促进细胞的迁移与成管。综上所述,制备的DFO@CuS纳米粒具有良好的光热抗菌性能与促血管生成效应,为其用于治疗慢性糖尿病溃疡提供了研究基础。

181. 潘威, 工程化外泌体促糖尿病创面愈合的作用研究及提高其产量的初步探索. 2023.

研究背景与目的:糖尿病慢性伤口如糖尿病足、糖尿病性溃疡等难以愈合,主要原因是慢性炎症和血管新生异常等,目前临床上仍缺乏的有效的治疗策略。外泌体是由细胞分泌的囊泡样小体,具有磷脂双层膜结构,携带蛋白质、核酸和脂质等信号分子介导细胞间通讯,在多种生理和病理发生发展的过程中发挥着重要作用,具有作为药物或药物载体的潜力。间充质干细胞(MSCs)具有强大的组织器官修复能力,其来源的外泌体在多种疾病损伤模型中取得了良好的治疗效果,然而天然来源的外泌体中抗炎和促血管新生的成分比较有限。研究证明,miR-126参与炎症的调节并且具有促进血管生成的作用,但在体内不稳定很容易被降解。近十年以来,外泌体有关的研究呈指数级增长,而外泌体相关的临床试验却很少,这其中很大的一个挑战是外泌体的产量很低,难以满足临床的需求。因此,本论文研究旨在构建装载miR-126的人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)来源的外泌体并研究其在糖尿病创面愈合中的作用,并初步探索提高外泌体产量的方法。研究方法与结果:1.原代hUC-MSCs的提取和鉴定本研究采用组织块贴壁法提取hUC-MSCs,并分别通过光学显微镜、流式细胞术、三系分化实验对提取的原代hUC-MSCs进行鉴定。结果表明,提取得到的hUC-MSCs具有良好的黏附贴壁特性,阳性标志物CD105、CD90和CD73的表达量均高于99%,阴性标志物CD34和CD45的表达量分别为0.28%和0.09%,在体外诱导下可以分化为成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞。2.工程化外泌体(E-Exos)的制备与鉴定本论文研究采用差速超速离心法结合切向流超滤从hUC-MSCs条件培养基中提取外泌体,用电转的方式将miR-126导入其中,透射电镜下观察其形态,用纳米颗粒追踪分析技术测定其粒径分布,通过蛋白质免疫印记法鉴定其标志蛋白,用RT-qPCR测定miR-126装载率。结果显示,外泌体呈一侧凹陷的半球形,粒径分布在130 nm左右,高表达CD63、CD81和肿瘤易感基因101蛋白质(TSG101),低表达钙连蛋白(calnexin)。电穿孔前后外泌体的形态、大小和标志蛋白无显著变化,E-Exos中miR-126的含量是Exos 的 1.63 倍。3.E-Exos促糖尿病创面愈合的作用研究用db/db糖尿病小鼠构建夹板全层皮肤切除模型,拍照记录伤口愈合过程中伤口的大小,并通过H&E、Masson和免疫荧光染色评价E-Exos促糖尿病小鼠皮肤创面愈合的作用。结果显示E-Exos能够显著促进伤口的闭合、表皮的生长及胶原的沉积,并能够显著促进血管的新生。4.提高外泌体产量的初步探索本研究用慢病毒颗粒感染hUC-MSCs,构建荧光蛋白EGFP和外泌体标志蛋白CD63融合表达的EGFP-CD63-MSCs,使其分泌的外泌体自发荧光,通过培养上清液中荧光值的大小表征外泌体的分泌量。通过此高通量筛选系统筛选外泌体激动剂,结果表明去甲肾上腺素、N-甲基多巴胺、非诺特罗、甲酚甘油醚和毛喉素能够促进hUC-MSCs外泌体的分泌,其中去甲肾上腺素和N-甲基多巴胺效果最为明显,能够使hUC-MSCs外泌体的分泌量提高到2倍。研究结论:1.成功构建了基于hUC-MSCs来源外泌体的miRNA递送系统,并在体内水平证明导入miR-126的E-Exos能够通过血管新生、表皮再生、肉芽组织形成、细胞外基质重塑等方面促进糖尿病皮肤伤口愈合。2.成功构建了一种基于荧光的外泌体激动剂高通量筛选系统,筛选得到5种hUC-MSCs外泌体激动剂,其中去甲肾上腺素和N-甲基多巴胺效果最为显著,能够使hUC-MSCs外泌体的分泌量提高到2倍。

182. 潘敬科, et al., 敷料类水凝胶治疗糖尿病足溃疡的新型载体策略, in 国外医药(抗生素分册). 2023. p. 390–396.

糖尿病足溃疡(Diabetic foot ulcer,DFU)是糖尿病的一种慢性非愈合性并发症，主要影响因素有血管生长受限、神经再生困难、容易合并感染以及创伤面难以清理，会导致足部功能性障碍，严重者会导致截肢。开发高效新型敷料水凝胶是解决DFU有效的途径之一，它不仅可以提供伤口恢复所需的湿润环境、清除伤口渗出物、防止继发感染、还可促进组织再生，加速伤口愈合。水凝胶治疗DFU要求较高，本文通过敷料水凝胶的特点及类型，从生物材料的天然，合成及接枝改性角度，搭载纳米粒子、药物、及生长因子等探讨各种不同类型的敷料水凝胶，用于DFU伤口治疗，阐述敷料水凝胶治疗效果，为新型敷料的制备及研究提供指导。

183. 孟维琳, 硫脲-银离子配位的透明质酸水凝胶用于糖尿病皮肤修复的研究. 2023.

糖尿病是一种现代患病率极高的慢性代谢性疾病,据统计在全球范围内超过5.5亿人受其影响,2022年我国患糖尿病的人数已近1.4亿。由于糖尿病患者免疫功能低下,当其皮肤受到创伤时,其创面更加容易感染细菌并持续炎症,从而发展为慢性难愈性创面。约20%的糖尿病患者需要面临上述风险,严重者甚至出现足部坏疽,目前大约50%-70%的临床截肢均是由糖尿病难愈性创面造成的创面。因此,我们致力于寻求一种有效的抗菌抗炎的创面敷料用于加速糖尿病创面的愈合。在本研究中,我们报道了一种简单、温和、通用的硫脲-阳离子配位交联的水凝胶制备方法,并选择硫脲改性透明质酸与银离子络合的水凝胶体系(HANCSN-Ag,HN-Ag)进行全面的材料表征和生物学评估,探索其作为糖尿病性创面敷料的潜在临床应用。具体而言,我们首先通过酰胺反应合成酰肼接枝的透明质酸(HA-ADH),然后通过加成反应得到硫脲接枝的透明质酸(HA-NCSN,HN)。在宏观证明HN可以与多种阳离子通过简单混合形成性能稳定的水凝胶后,我们根据糖尿病创面易感染的特点,选择广泛用于临床抗菌的银离子作为交联剂,制备了HN-Ag并深入探索性质。结果表明HN-Ag水凝胶具有优秀的渗出液吸收能力,可以吸收其干重25倍以上的水分;优异的可注射和自愈合性,在流变测试中随着频率扫描高-低剪切变化,可以发生溶胶-凝胶的相互转化;较好的力学性能,压缩杨氏模量近2k Pa,且能够有效耗散外力;组织粘附性良好,所有组的粘附强度都在1.7k Pa以上。基于这些性能,HN-Ag水凝胶可原位形成适应各类糖尿病创面形状的紧密屏障并防止局部应力损伤。针对糖尿病创面过度氧化应激,我们在HN和银离子配位交联成胶的过程中,将芒果苷纳米颗粒(mangiferin nanoparticles,MF NPs)引入水凝胶体系,制备了促糖尿病创面愈合的多功能水凝胶Gel@MF NPs。生物学研究证明,它具有良好的生物相容性和凝血能力,以及显著的抗菌效果和长效抗氧化性。凝血指数和溶血率均显著低于商用水凝胶。对革兰氏阴性大肠杆菌抑菌率可达99.99%,对金黄色葡萄球菌抑菌率达99.97%。在制备完成初期,其消除DPPH和ABTS自由基的能力分别为83%和100%,7天后消除自由基的能力仍保留在50%和98%。将水凝胶与Rosup试剂处理的L929成纤维细胞一起孵育后检测细胞ROS水平,Gel@MF NPs处理的L929细胞中有明显的荧光猝灭。将水凝胶与M1型巨噬细胞共同孵育后流式细胞术分析结果显示,Gel@MF NPs处理组的M2巨噬细胞标记蛋白CD206阳性率上移。同时,Gel@MF NPs促进体外小管生成的能力也得到了证明,Gel@MF NPs组的分支点和管长分别是对照组的2.5倍和1.9倍。糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型表明,水凝胶可填充并有效粘附于创面表面。实验组在10天创面愈合率达75%以上,第14天创面全部愈合,而对照组在14天时创面愈合率仍低于50%。H&E染色结果显示,Gel@MF NPs组肉芽组织厚度达1.92mm,和对照组显著性P<0.0001,Masson染色则显示出更后的胶原沉积。创面组织处的免疫染色显示M1巨噬细胞标记蛋白CD86荧光强度降低。Gel@MF NPs组中CD31和CD34的相对覆盖面积是对照3.25倍和4倍,这表明Gel@MF NPs对糖尿病创面处血管生成有促进作用。巨噬细胞进行了m RNA测序分析。与PBS处理组相比,Gel@MF NPs处理组的1182个基因表达不同,分析结果表明水凝胶可能涉及影响巨噬细胞ATP代谢或氨基酸代谢过程,从而影响巨噬细胞在创面修复中的作用。体内生物学实验结果表明,Gel@MF NPs具有多种功能,对糖尿病创面有促愈合的作用。总之,我们的研究提供了一种有一定创新性的硫脲-阳离子配位策略,为未来的生物医学、可穿戴设备新的方向。我们的Gel@MF NPs可以简化治疗过程,同时提高糖尿病创面的治疗效果,具有临床转化潜力。

184. 马俊杰, 具有单向导水性能的抗菌敷料促进慢性伤口愈合研究. 2023.

慢性伤口的主要特点是伤口在短时间内无法愈合,并且由于慢性伤口发病率的不断增加以及人们对相关发病率和社会经济负担的认识日益加深,在过去的几十年中,慢性伤口已成为一个日益重要的临床问题。在中国,每年仅由糖尿病并发的糖尿病伤口所导致的慢性伤口患者就高达4000万例。慢性伤口中广泛存在的细菌生物膜削弱了宿主对抗感染因子的能力。生物膜的分泌物能够对中性粒细胞的趋化和分泌进行限制,并且会诱导成纤维细胞衰老,降低机体的免疫功能。研究发现,78%的慢性伤口含有细菌生物膜,这可能是延迟愈合的主要原因。细菌生物膜中的细菌被自身产生的胞外聚合物包裹,使它们能够合作并交换基因,对宿主反应和抗生素治疗的抵抗力是浮游细菌的10-1000倍。此外,这些伤口通常有高水平的渗出物,提供使生物膜永久存在的营养物质。渗出物中的腐蚀性蛋白水解酶会阻碍细胞迁移和延迟愈合。因此,渗出物和感染的管理对于生物膜的根除和慢性伤口的愈合至关重要。近年来,纳米材料由于其广谱杀菌活性,已显示出作为慢性伤口愈合的抗生素替代品的前景。然而,纳米材料的有效性与其使用浓度关系密切,这就导致其生物毒性的问题。将纳米材料负载是降低其生物毒性的有效方式。另一方面,为有效导出伤口渗出液,研究者提出使用Janus单向导水复合敷料的概念:利用纳米纤维作为亲水上层,下端为疏水微或纳米纤维,由此产生表面能差异,将伤口渗出液传导到敷料的另一侧。目前该方法存在的问题是,首先,具有表面能差异的纳米纤维膜层之间缺乏作用力,极易剥离,导致导水能力下降甚至消失;其次:在亲水端放置抗感染纳米药剂的流向与渗出液流向相反,逆向传输药物不理想。基于以上问题,本论文拟探究并设计一种用于慢性伤口治疗的新型医用敷料。我们提出使用透气纺织品作为敷料基底材料,在其两侧原位生长纳米二氧化钛（Ti O2）,构建非对称纳米结构,由此产生表面能差异,对伤口渗出液进行单向传导。同时,由于Ti O2具有优异的生物相容性、良好的抗菌和光催化性能,在光照下Ti O2能够产生活性氧（ROS）破坏细菌的细胞膜,从而杀灭细菌。复合敷料自身还具有抗菌性能。首先通过一步水热法制备了一种负载Ti O2的多功能BT//P//FT复合织物。通过扫描电镜图像我们看出BT//P//FT复合织物BT面的Ti O2成纳米锥形密集排布,FT面在BT面基础上覆盖一层自组装的Ti O2微米刺球。上下呈现不对称结构。X射线电子能谱分析结果显示显示复合织物仅由C、H、O和Ti四种元素构成,且均匀分布在复合织物表面。通过单向导水性能测试、水蒸发性能测试及透气透湿性测试,我们发现BT//P//FT复合织物具有良好的透气排湿性。光催化测试及抗菌测试表明在弱UVA光照下,BT//P//FT复合织物能够有效降解有机污染物及抗菌。溶血分析等生物相容性检测表明BT//P//FT复合织物是无毒的,可放心用于医用敷料。糖尿病伤口是一种十分典型的慢性伤口,我们在糖尿病小鼠背部切开全层皮肤形成创口,以金黄色葡萄球菌为例,建立小鼠表面创口生物膜感染模型,并通过扫描电子显微镜确认是否形成生物膜,探究敷料对糖尿病伤口的促愈合效果。结果发现BT//P//FT复合织物通过其排湿、抗菌性能,对感染后的糖尿病小鼠起到良好的促进伤口愈合的效果,在第5天便能清除创口表面的细菌生物膜。在第8天BT//P//FT复合织物处理后的小鼠伤口面积仅为原来的13.48%。通过H&E染色、Masson染色和免疫组织化学检测CD31,我们发现BT//P//FT复合织物可以改善炎症反应,促进肉芽、血管及胶原纤维形成。综上所述,本论文将单层单向导水织物引入了伤口敷料中,并论证了单层单向导水敷料对细菌性感染创面愈合的影响,填补了研究空白,这对后续利用导水织物治愈感染性伤口具有重要指导意义。

185. 李家赫, et al., 葡萄糖门控的聚醚醚酮牙种植体用于“酶促气体疗法”，促进糖尿病感染的骨结合, in 中华口腔医学会口腔种植专业委员会第14次全国口腔种植学术会议. 2023: 中国上海. p. 1.

目的糖尿病骨缺损是一直以来非常棘手的种植临床难题,会给患者和社会造成巨大的经济负担。目前常用种植材料有骨整合能力低、抗细菌感染效果差等问题,针对糖尿病合并骨感染患者的种植效果较差。我们提出了"酶促气体疗法"用于对抗骨缺损感染。使聚醚醚酮作为种植修复材料得到更为广泛的应用,造福广大患者。方法我们创新性将一氧化碳释放分子Mn2（CO）10和光热系统搭载于聚醚醚酮种植体材料上,实现了将CO气体疗法与光动力疗法协同治疗糖尿病骨缺损感染。经过前期实验证实,该疗法优秀的体外抗菌、抗炎、促进成骨性能。我们从反应机理,抗菌机制,抗炎机制深入研究该协同疗法的机理。并进一步通过体内动物实验评估疗效。结果种植体材料具有良好的体外抗菌性能、生物相容性和体外成骨能力。通过材料学测试手段,证明各个组分成功加载到种植体表面。进行了材料的理化性能检测,包括具有良好的光热性能、CO释放能力、锰离子释放能力等;同时也会产生活性氧,包括羟基自由基和超氧阴离子;通过平板计数、SEM以及细菌活死染色等,证明材料具有良好的体外抗菌性能;通过TEM,AFM等方法,探究其抗菌机制;同时材料具有良好的抗生物膜性能。为了进一步探究CO气体是否对细菌也具有杀伤作用,我们建立了CO释放装置,实验中发现,CO气体通过与大肠杆菌呼吸链复合酶Ⅲ中的血红素b结合,来抑制其呼吸作用,达到杀伤细菌的效果。通过系列的体外实验模拟验证了CO气体的抗菌机制。最后,我们建立了糖尿病骨感染大鼠模型,在动物体内验证了其抗菌性能和成果性能,均有良好的表现。结论我们提出了一种新的酶气治疗策略,并基于PEEK通过界面功能化装饰成功合成SP/GOx/MnCO植入物,从而实现了大鼠胫骨模型的有效成骨。值得注意的是,植入物中富含H2O2的环境促进了CO和Mn2+的释放,从而驱动了巨噬细胞的M2极化,减少了炎症反应。此外,CO和Mn2+具有抑菌作用。CO渗入细菌细胞质,影响呼吸链的功能,进而影响细菌的代谢。此外,SP/GOx/MnCO植入物可显著调节巨噬细胞极化,促进体内成骨。总的来说,我们的工作为基于PEEK的"酶促气体抗菌策略"的设计提供了新的思路和实践。

186. 李彬, SP-Cu/G@GOx植入体在糖尿病感染微环境下促进骨整合的研究. 2023.

研究背景:糖尿病是一种高发病率的慢性代谢性疾病,其高糖的局部代谢特点一方面影响了骨代谢,另一方面增加了微生物感染的易感性,两者共同形成的糖尿病感染微环境会对口腔正畸过程的骨改建、牙周炎的感染控制和种植体植入术后稳定性等方面带来负面影响。考虑到糖尿病患者骨组织相关并发症的高发病率,如何提高糖尿病患者植入术后种植体的骨整合是目前研究的热点与难点。近年来,植入体表面改性技术的发展为此种特殊微环境下的骨整合的增强和骨代谢的改善提供新的策略。植入体表面改性是通过物理、化学和生物等手段提高植入体生物相容性,促进其骨整合的一种植入体处理方法。为促进糖尿病微环境下的骨整合,大量研究提出表面处理、生物活性分子修饰和纳米材料涂层等植入体改性手段,成功提高了糖尿病动物模型植入术后的骨整合效率,但他们并未充分考虑糖尿病微环境下微生物易感性可能造成的的局部感染,最终导致骨整合失败。近期有研究指出,光动力学等物理化学抗菌手段在抵抗植入术后感染上具有快速、高效等优点。基于糖尿病感染微环境下局部高血糖、细菌感染的两大特点,结合课题组前期在异质结纳米材料涂层抗菌上的研究,我们构建了硫化铜/氧化石墨烯(copper sulfide/graphene oxide,Cu S/GO)纳米异质结改性、葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)修饰的聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)植入体(以下简称为SP-Cu/G@GOx),证实其具备近红外光(near-infrared,NIR)激发下的体外抗菌性能并初步阐明其机理。但这一针对糖尿病感染微环境设计的植入体改性策略能否促进骨整合和调节骨代谢效果尚不明确,具体机制尚不清晰。基于以上背景,进一步探究SP-Cu/G@GOx植入体在糖尿病感染微环境下促进骨整合的能力,为其应用潜能提供理论支持。研究目的:建立糖尿病感染骨缺损动物模型并验证其有效性,植入SP-Cu/G@GOx植入体,通过体内外实验探究其生物相容性及促进骨整合的能力,探索其在糖尿病感染微环境下抗感染和促进骨整合的作用,为糖尿病等高感染风险患者的植入体改性研究提供理论基础。研究方法:1.SP-Cu/G@GOx植入体的体外生物相容性及促成骨能力研究。设置空白对照组、PEEK植入体组、SP-Cu/G植入体组和SP-Cu/G@GOx植入体组,与MC3T3-E1细胞共培养,通过CCK-8、激光扫描共聚焦显微镜(confocal laser scanning microscope,CLSM)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)探针检测各组别在NIR照射前后的生物相容性。在成骨诱导7天和14天后设置检测点,评估碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的活性;同时在成骨诱导14天和21天后的茜素红(alizarin red,ARS)染色情况,以初步表征体外促成骨能力,并通过免疫印迹检测成骨相关蛋白的表达。2.SP-Cu/G@GOx植入体促骨整合的体内研究。构建糖尿病大鼠股骨、胫骨缺损伴感染模型,分别植入PEEK植入体、SP-Cu/G植入体和SP-Cu/G@GOx植入体,行NIR治疗后通过平板涂布法探究其体内抗菌能力。在4和8周通过Micro CT、推出实验、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、品红-甲苯胺蓝染色、免疫组织化学染色和抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate resistant acid phosphatase,TRAP)染色等方法探究SP-Cu/G@GOx植入体在糖尿病感染微环境下新生骨的质量、骨整合的机械强度及成骨相关标志物的表达情况;通过血常规、肝肾功检测和重要脏器的H&E染色检测植入体的全身毒性。研究结果:1.SP-Cu/G@GOx植入体具有良好的体外生物相容性及促成骨能力。CCK-8结果提示MC3T3-E1细胞在各组均有较好的增殖活性,CLSM可见各组细胞形态良好、充分伸展。ROS探针提示,经NIR照射10 min后SP-Cu/G植入体组和SP-Cu/G@GOx植入体组的MC3T3-E1细胞产生大量胞内ROS,但胞内ROS均在20 min前后消退至初始水平。ALP染色及定量结果提示SPCu/G@GOx植入体组的细胞ALP活性相比于PEEK植入体组显著提高(P<0.05),ARS染色结果表明SP-Cu/G@GOx植入体组胞外钙盐沉积相比于PEEK植入体组显著增加(P<0.05),蛋白印迹结果显示SP-Cu/G@GOx植入体组成骨细胞的ALP、OPN、OCN和Runx2等成骨相关蛋白水平上调。2.SP-Cu/G@GOx植入体能够促糖尿病大鼠感染骨缺损处植入体的骨整合。利用糖尿病大鼠骨缺损伴感染模型证实SP-Cu/G植入体和SP-Cu/G@GOx植入体在体内均存在光热效果,其中SP-Cu/G@GOx植入体经NIR照射后抗菌率达到98.93%,显著高于PEEK对照组和非光照组(P<0.05)。术后4周和8周的Micro CT数据分析结果和硬组织切片染色结果提示,相比于SP植入体和SPCu/G植入体,SP-Cu/G@GOx植入体经NIR照射后周围形成大量新生骨组织;推出实验显示SP-Cu/G@GOx植入体周围骨整合机械结合力在4周和8周分别达到50.00 N和71.89 N,显著高于其他组(P<0.05),且通过SEM及元素映射提示SP-Cu/G@GOx植入体表面存在紧密粘附的新生钙磷结节;免疫组织化学染色提示SP-Cu/G@GOx植入体组新生的骨组织强阳性表达ALP、OPN和Runx2,且破骨细胞相关的TRAP染色浅染,血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)阳性表达增加,巨噬细胞M1极化的标志物IL-1β弱表达及M2极化的标志物CD163强表达。重要脏器的H&E染色、血常规和肝肾功能检测均未发现各组植入体有明显的全身毒性。研究结论:1.SP-Cu/G@GOx植入体材料具有良好的生物相容性,其表面能够使成骨细胞充分铺展;且具备良好的体外促成骨能力,能够在提高成骨相关蛋白的表达和促进胞外钙盐沉积。2.SP-Cu/G@GOx植入体能够在NIR照射下发挥抗菌作用,大幅降低植入体周围的活菌量;可以有效促进糖尿病感染微环境下大鼠植入体的骨整合,且骨整合具有强大的机械结合力;成骨、成血管和炎症调节相关指标上调。综上,SP-Cu/G@GOx植入体具有良好的体内外生物相容性,优异的体内外成骨性能,能够上调成骨相关标志物的表达;此外,体内实验还观察到巨噬细胞向M2表型的重编程和成血管标志物的上调,提示促进骨整合的潜在机制。

187. 李彬, SP-Cu/G@GOx植入体在糖尿病感染微环境下促进骨整合的研究. 2023.

188. 荆艳婷, 丝素蛋白/明胶基复合水凝胶制备及皮肤创口修复作用研究. 2023.

皮肤是人体抵御外界病原体的首道屏障,创伤问题一直困扰着人类。皮肤受到损伤后会遭受病菌入侵,导致机体免疫失调、新陈代谢混乱。为了促进伤口部位的再生、降低病变产生的几率,需对伤口部位采取保护措施。然而传统敷料容易使伤口部位进行干性愈合,不利于伤口处细胞的增殖,并且在进行更换时容易和新生组织产生黏连。由于伤口愈合过程中容易出现炎症等不良反应,良好的伤口敷料除了能够保护伤口外,还应该具有一定的抗感染、止血等功效。因此近年来新型水凝胶伤口敷料逐渐吸引了皮肤修复研究者的注意。新型水凝胶敷料能够吸收更多渗出液、保持创面干净,同时为伤口部位提供湿润的环境,更高效地促进伤口愈合。除此以外,水凝胶敷料能够被赋予特定功能,例如,自愈合性能、导电性能、抗菌性能、高粘合性能等,这对不同类型的伤口更具有针对性,进而为伤口组织再生提供了有利条件。本论文是以丝素蛋白、明胶为基底材料制备了具有功能性的复合水凝胶伤口修复敷料,并对其物理化学性能以及生物性能进行探究,通过建立大鼠全层皮肤缺损模型评估该复合水凝胶薄膜伤口敷料对皮肤创面愈合的治疗效果。具体开展了如下两部分研究:（1）设计了负载纳米姜黄素（Cur NPs）的丝素蛋白（SF）和海藻酸钠（SA）基复合水凝胶（SF/SA-Cur）伤口敷料。该复合水凝胶以天然蛋白质聚合物丝素蛋白和多糖类聚合物海藻酸钠为基底材料,通过普朗尼克（F127）胶束法制备了Cur NPs。Cur NPs可以抑制激酶的转录活性,减少炎症因子的分泌,将Cur NPs负载进水凝胶中赋予该复合水凝胶优异的抗菌性能。通过紫外分光光度计测试了Cur NPs的释放;通过流变学评估该复合水凝胶成胶的时间和粘度变化;通过力学测试评估所制备的复合水凝胶对皮肤的粘结性能;通过细胞划痕试验和细胞毒性试验评估该复合水凝胶对于细胞相容性;通过溶血试验排除该复合水凝胶的溶血活性。将制备的复合水凝胶应用于SD大鼠全层皮肤缺损模型,从而评估生物可行性。对再生皮肤组织进行苏木精-伊红（H&E）染色和马森（Masson）三色染色,分析再生皮肤的肉芽组织生长情况以及胶原蛋白沉积情况;通过对血管因子（CD31）和炎症因子（IL-6）进行免疫组化分析,判定该复合水凝胶对大鼠血管生成和炎症反应的作用。实验结果均表明,该复合水凝胶不仅可以促进大鼠普通伤口的愈合,刺激血管生长因子的分泌,还能改善感染伤口的炎症反应程度。（2）制备了含有邻苯二酚基团以及聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）的明胶（GT）基导电自愈合水凝胶。该导电自愈合水凝胶通过原儿茶醛（PA）和无水氯化铁（Fe Cl3）反应得到p H敏感性的邻苯二酚-铁键,而后与GT溶液反应形成席夫碱键。双重动态交联键赋予导电水凝胶出色的自主修复能力。通过测试电导率评估了该导电水凝胶不同含水量下的的导电能力;通过宏观自愈合试验和应变振幅扫描实验测试了该导电水凝胶的自愈合性能;通过CCK-8法和绵羊血红细胞验证了该导电水凝胶的细胞毒性和血液相容性;通过抗菌实验评估了导电水凝胶的光热抗菌性能。采用该导电水凝胶敷料对SD大鼠背部糖尿病皮肤伤口和普通伤口进行电刺激（ES）治疗,并对伤口处进行H&E染色,分析伤口处肉芽组织、胶原沉积、成纤维细胞增殖情况;通过荧光染色标记伤口处血管因子（CD31）和肿瘤坏死因子（TNF-α）,检测伤口处血管生成以及炎症情况。以上实验证明该导电自愈合水凝胶能够很好的刺激伤口部位皮肤的再生,加快再生皮肤结构完整性的进程,促进新生血管的生成,在伤口敷料领域具有很大的应用潜力。

189. 黄丽, 广谱噬菌体Abp95对鲍曼不动杆菌感染的糖尿病小鼠创面治疗效果研究. 2023.

目的:对已分离出的裂解型鲍曼不动杆菌噬菌体Abp95进行生物学特性及基因组学研究,并通过动物实验探索其对糖尿病感染创面治疗效果。为噬菌体治疗糖尿病创面感染及制备商业噬菌体制剂提供理论依据。方法:1、从医院下水道污水中分离得到一株可裂解抗生素敏感型鲍曼不动杆菌AB2013-95的噬菌体Abp95。观察该噬菌体在双层琼脂平板上形成的噬菌斑形态特点,并于电镜下观察噬菌体。测定其一步生长曲线、热稳定性、吸附率和抗菌谱,了解其生物学特性。 2、对噬菌体Abp95进行基因组测序,通过全基因组序列比对、基因功能注释、亚系统分析等分析其基因组学特点。并在数据库中将其基因序列与已知毒力基因、抗生素抗性基因和溶原形成基因进行比对。 3、建立鲍曼不动杆菌AB2013-95感染的小鼠糖尿病创面模型,实验分三组:Abp95治疗组、多粘菌素治疗组、PBS阴性对照组,比较三组之间的小鼠一般情况、创面愈合情况及生存率。结果:1、Abp95能使AB2013-95细菌培养物裂解澄清,在双层琼脂平板上形成透明的噬菌斑,电镜下观察到其为肌尾型噬菌体。能20-60℃之间保持良好的热稳定性,一步生长曲线显示其潜伏期为20 min,爆发时间为40 min,爆发量为167PFU/Cell。抗菌谱测定显示,Abp95是一株广谱噬菌体,能裂解29%(58/200)的临床鲍曼不动杆菌,对于跨物种宿主试验,Abp95既不感染铜绿假单胞菌(PAO1),也不感染大肠杆菌(JM109和DH5α)。 2、Abp95包含一个43,176-bp的环形双链DNA基因组,G+C含量为38.07%,包含77个开放阅读框,在VFDB、CARD、NCBI数据库中检索未见任何已知的毒力基因、抗生素抗性基因和溶原形成基因,已将Abp95的全基因组序列提交到NCBI,序列号为:MZ618622.1。Abp95的结构蛋白质由一种是大蛋白质和一种是小蛋白质组成,大小分别为约60 k Da和45 k Da。 3、动物实验均无小鼠死亡。与PBS对照组相比,Abp95治疗组创面结痂少,愈合情况较好,活动能力恢复,毛发相对顺滑。结论:1、Abp95是一株新的裂解型肌尾型噬菌体,热稳定性良好、潜伏期短、爆发量高、吸附率高、抗菌谱广,生物学特性优异。 2、对Abp95基因序列比对中未发现抗生素抗性基因、毒力基因和溶原形成基因,具备临床使用的潜能。 3、Abp95不增加小鼠死亡率,且可以改善创面愈合情况和小鼠一般状况,具有一定临床疗效。

190. 胡乐, 铁螯合水凝胶伤口敷料的构建及其促愈性能研究. 2023.

伤口被称为皮肤组织损伤或崩解,可能由不同的原因引起,包括热损伤、创伤和糖尿病引起的慢性溃疡、压迫感和静脉淤滞。伤口敷料需要具有良好的组织相容性,与人体组织有一定结合能力,一定的抗菌性和其他对于不同伤口所具有的针对性等性能。水凝胶由于其优异的生化和机械性能,在伤口敷料领域非常具有吸引力。此外,由于金属离子在生物系统中起重要作用,在金属离子基水凝胶中使用金属离子不仅提供交联和稳定性,而且为人类生物功能提供许多优点,因此金属离子在水凝胶中具有广泛的应用前景,可以制备各种功能性材料。其中铁离子因其良好的生物功能性,磁学性能,广谱抑菌性等备受关注。基于上述背景,本课题设计并研究了两种铁离子交联的水凝胶伤口敷料,主要研究内容如下:(1)铁螯合物理交联双网络柔性导电水凝胶的构建及其促愈性能研究。针对开发传感特性和生物治疗特性的水凝胶敷料问题,获得了双网络导电水凝胶传感器(DNCGel)。这种独特的双网络结构是通过反复冻融聚乙烯醇(PVA)物理交联构成的柔性网络和铁交联黄原胶(XG)形成的刚性网络相互交织而成。它不仅可以建立稳定的网络来增强机械性能,而且还可以通过两性离子官能团与金属离子的相互作用来提高水凝胶的灵敏度。其优异的电导率赋予水凝胶传感特性,并成功监测多种人类活动。此外,基于铁离子凝胶的传感器具有明显的抗菌能力和可接受的细胞相容性,保证材料在伤口愈合过程中不会对人体造成危害。体内全皮创伤模型结果显示DNCGel3对伤口愈合有积极作用(愈合率高达97.8%)。这项工作为未来研究人员进一步研究多功能智能水凝胶提供了一条新途径,在智能伤口敷料和灵活可穿戴传感器等生物医学领域具有广阔的应用前景。(2)铁螯合半互穿网络光热抗菌水凝胶的构建及其创面感染促愈性能研究。针对多重耐药菌感染伤口的问题,开发了一种基于黄原胶(XG),多巴胺(DA),铁离子(Fe3+)和普鲁士蓝纳米粒子(PBNPs)的具有活性氧(ROS)清除能力和光热抗菌活性的多功能水凝胶,命名为M-XG凝胶,用于治疗耐药菌感染的伤口,例如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。具有200-500 μm开放大孔的M-XG凝胶显示出理想的营养输送和气体交换能力。DA的引入占据了铁离子的螯合位点,进一步增加了孔径,也使水凝胶具有理想的附着力。PBNPs中铁离子位点的增加,形成了大孔结构和增韧机械性能协同存在的M-XG凝胶。当用波长为808 nm的近红外光照射时,Fe3+的存在提高了 PBNPs产生的电子转移效率,从而提高了光热转化率并增强了 ROS的清除能力。体内伤口愈合研究的结果表,这种多功能水凝胶可以改善炎症并减少氧化应激,促进血管生成,从而在感性创面处理中表现出巨大的潜力。综上所述,两种基于铁离子螯合的水凝胶为创面愈合过程中的智能检测、光抗菌等生物应用提供了新的思路。

191. 郭振东, 原位光交联丝素基水凝胶用于糖尿病创面修复. 2023.

糖尿病创面是糖尿病的并发症之一,是一种典型的慢性创面。糖尿病会引起免疫系统的紊乱,创面易受细菌侵袭造成感染。同时糖代谢会产生过量的活性氧,导致创面氧化应激。感染和氧化应激会造成创面长期处于炎症期,创面微环境不利于细胞迁移和组织再生。改善糖尿病创面的微环境是实现创面有效愈合的关键。目前水凝胶敷料越来越多的应用于慢性创面研究,而目前大多数的水凝胶多为预制品,并且功能单一,无法满足不同形状、深度的伤口,不利于细胞侵入生长。因此,开发一种具有原位成形的多功能水凝胶敷料是非常有必要的。针对糖尿病创面易感染、氧化应激以及持续炎症等特点,本研究设计了一种具有可注射、原位成形、抗菌和抗氧化的原位光交联丝素蛋白基水凝胶。主要的研究内容包括:（1）利用甲基丙烯酸缩水甘油酯与丝素蛋白（SF）进行开环反应,制备具有光敏活性的甲基丙烯酰化丝素蛋白。红外光谱和核磁共振氢谱表征证实了甲基丙烯酰化丝素蛋白的成功合成。通过将高锰酸钾与牛血清白蛋白进行氧化还原反应,成功合成了一种以牛血清白蛋白为模板的二氧化锰纳米粒子（BMNPs）。通过红外光谱、X射线光电子能谱、动态光散射和细胞毒性分析,证实成功合成了二氧化锰纳米粒子,二氧化锰纳米粒子在0.01%浓度以下对L929细胞的毒性较低,平均粒径为170±34.45 nm,粒子的Zeta电位为-18.1 m V。（2）天然抗菌肽ε-聚赖氨酸（EPL）与纳米酶BMNPs通过静电作用复合,然后与甲基丙烯酰化丝素蛋白溶液共混,在LAP光引发剂和405 nm紫外光的作用下,形成SF@（EPL-BM）复合水凝胶。SF@（EPL-BM）水凝胶的微观形貌为均匀多孔结构,宏观上呈现出浅棕色,并且可制备成不同形状。该水凝胶在48 h内缓慢达到溶胀状态,最高溶胀率为80.54±0.37%。室温下,SF@（EPL-BM）水凝胶在48 h后仍然保持48.75±0.69%的含水率。水凝胶在中性蛋白酶溶液中,21天降解了85%以上。力学测试表明,SF@（EPL-BM）水凝胶抗压强度为72.00±4.36 k Pa,对猪皮的最高黏附强度为31.608±3.511 k Pa。抗菌测试表明,EPL赋予的水凝胶显示出广谱抗菌能力,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率高达96%,而且其持久抑菌时间也超过了48 h。此外,抗氧化测试表明该水凝胶对·DPPH和·O2-的清除率分别在95%和98%以上。（3）CCK-8结果表明,SF和SF@（0.7EPL-BM）水凝胶对L929细胞表现出低毒性,SF@（1.0EPL-BM）对L929细胞的毒性较大。活死染色结果表明,水凝胶对L929细胞形貌无影响。进一步的,在氧化损伤实验中,SF@（0.7EPL-BM）水凝胶的浸提液可以抵抗990μM H2O2溶液对L929细胞造成的损伤。在氧化应激实验中,SF@（0.7EPL-BM）水凝胶可以有效降低ROS水平。（4）通过链脲佐菌素成功建立了糖尿病小鼠模型,并且评估了SF@（0.7EPL-BM）水凝胶在金黄色葡萄球菌感染的糖尿病创面的应用效果。体内实验表明,该水凝胶在14 d内有效加快伤口的愈合进程,清除了伤口细菌,降低了伤口ROS水平。免疫组化证明,伤口微环境得到改善,促炎因子TNF-α表达水平下降,血管生成因子CD31表达水平上升。H&E和Masson染色表明,创面新生组织、皮肤附件以及胶原沉积明显。

192. 郭振东, 原位光交联丝素基水凝胶用于糖尿病创面修复. 2023.

193. 关琳, et al., 基于电刺激的导电水凝胶用于糖尿病伤口修复中的免疫调节、神经再生和快速血管生成（英文）, in Science China(Materials). 2023. p. 1237–1248.

糖尿病创面是难以愈合的慢性创面,主要由创面感染、过度炎症、糖尿病神经病变、外周血管病变等引起.因此,全面改善糖尿病创面愈合在临床上具有重要意义.然而,目前对糖尿病创面的研究主要集中在创面感染和血管生成方面,缺乏对神经再生和免疫调节的探索.在这项研究中,我们开发了多功能导电水凝胶作为一种有效的伤口敷料.该水凝胶具有多种功能,包括优异的机械性能、组织粘附性、导电性和广谱抗菌活性.受内源性电场的启发,我们提出了将水凝胶与电刺激相结合的策略来加速糖尿病伤口的愈合.值得注意的是,电刺激结合导电水凝胶的治疗手段可有效促进神经修复,实现巨噬细胞向M2表型的极化以及快速血管生成,从而全面改善糖尿病创面的愈合.这种先进的协作策略为治疗糖尿病伤口开辟了一种新途径.

194. 高翔宇, 液态金属-过渡金属硫化物异质结用于感染性糖尿病伤口治疗的研究. 2023.

糖尿病患者的伤口比正常人的伤口更容易受到致病菌侵害,同时高血糖、周围神经病变、微循环障碍和炎症的共同作用造成了糖尿病患者伤口的延迟愈合。传统治疗方法如清创治疗、局部抗菌治疗等均存在缺陷,清创治疗本身容易引起感染以及一些并发症,而局部抗菌治疗中长期使用抗菌药物容易导致细菌产生耐药性。过去几十年来,纳米材料的开发为糖尿病伤口治疗提供了新的思路和解决方案。然而,大多数材料仅能针对糖尿病伤口的某个特点,治疗机理与效果较为单一,往往无法同时兼具抗菌和促皮肤组织修复这两个具有一定矛盾的性能。异质结是两种及以上半导体/金属构成的界面区域,其不同材料的晶格结构通常不匹配,导致晶格畸变,从而改变了材料的电学、光学等各种性质。由于结合了多种材料的性质,异质结有望兼具各组分的固有性能的同时,在抗菌、伤口愈合修复等领域取得更好的治疗效果。过渡金属硫化物具有优异的光电性能和生物相容性,并且通过对其层状结构以及化学计量比的调节可以实现对其带隙的调节。而液态金属（LM）不仅具有良好的生物相容性,可以促进人类皮肤纤维母细胞的增殖和分化以及血管生成,其本身作为金属,还可以与半导体形成肖特基异质结,肖特基势垒的产生抑制光生电子的复合,大大提高了光生活性氧（ROS）的产生。基于此,本研究构建了具有多模态抗菌/促伤口修复的液态金属-过渡金属硫化物生物异质结。具体研究结果如下:（1）通过巯基聚乙二醇（SH-PEG）分散液态金属镓铟合金制备液态金属悬液,并将其加入水热反应中制备液态金属-二硫化钼（LM-MoS2）异质结,并利用其高的比表面积负载了葡萄糖氧化酶（GOx）,该生物异质结在近红外光（NIR）照射下产生高温与ROS。同时,GOx催化葡萄糖氧化产生过氧化氢（H2O2）,H2O2通过与Mo4+进一步发生类芬顿反应产生羟基自由基（·OH）,赋予LM-MoS2显著的抗菌和抗生物膜效果。同时,该生物异质结可抑制炎症、重编程巨噬细胞M1-M2的转化、促进伤口周围胶原及血管的生长,实现在伤口愈合后期具有促进伤口修复的作用。（2）利用可肯达尔效应并通过典型的牺牲模板法,成功制备了中空多孔纳米硫化铜（Cu S）,通过在生成氧化亚铜（Cu2O）时加入液态金属悬液,以制备液态金属-硫化铜（LM-Cu S）生物异质结;并利用Cu S的中空多孔结构负载GOx,以制备出用于糖尿病患者感染性皮肤伤口修复的金属-硫化铜@葡萄糖氧化酶（L-C@G）生物异质结;这种新型生物异质结不仅具有更优异的光热/光动力/化学动力学抗菌效果,而且其中空多孔的3D结构大大提高了GOx的负载率,从而使得引入的GOx能起到更大更持久降低血糖、提高化学动力学疗效的效果;而且该生物异质结还在治疗过程中同时引入铜离子(Cu2+)以及亚铜离子（Cu+）,得以取得更为优异的谷胱甘肽（GSH）消耗以及成血管性能。L-C@G生物异质结不仅在抗菌方面达到更优异的效果,而且其对伤口周围正常的皮肤细胞的损伤也大大降低。

195. 高翔宇, 液态金属-过渡金属硫化物异质结用于感染性糖尿病伤口治疗的研究. 2023.

196. 冯海月, 蒸汽闪爆处理牦牛角粉制备多元纳米凝胶的研究. 2023.

随着家畜屠宰量的逐年增多,屠畜副产品的开发利用是兽医公共卫生面临的严峻挑战。根据国家肉牛牦牛产业技术体系报告:2022年中国牦牛屠宰量为300万头。牦牛屠宰副产品牦牛角存量大,代谢缓慢,易造成环境污染。唐代孙思邈《千金要方》记载的“千金犀角散”,主治痈疽热毒内攻,喉舌生疮等有奇效。现代中兽医理论认为犀牛角粉有清热解毒、凉血安神的功效。我国犀角已被禁止作为药物来使用,能否用牦牛角来代替?另动物外伤大多数是开放性的感染创,很难及时发现保定清创,往往导致动物感染死亡。为了探讨用牦牛角代替犀角,开发消毒效果好并能有效预防动物外伤感染的纳米凝胶,本研究拟采用蒸汽闪爆技术处理牦牛角粉,通过蛋白质结构解析,利用高生物相容性及透皮特性的角蛋白纳米颗粒为递送单元,戊二醛为交联剂,黑水虻壳聚糖作为阳离子配体分子,组装多元纳米凝胶。既可用于皮肤、黏膜和创面消毒处理,也可涂抹于开放性的感染创面形成一层薄膜,释放的壳聚糖能够抑制细菌繁殖,角蛋白可促进创面愈合。为了进一步验证该凝胶的临床效果,选用较难治愈的小鼠糖尿病皮肤溃疡动物模型,实现凝胶对皮肤伤口的防感染促愈合作用。实验结果如下:(1)蒸汽闪爆处理后的牦牛角蛋白溶解度增大,酶解特性改善,生物利用率提高。牦牛角蛋白在蒸汽闪爆处理后保留了大部分的蛋白质骨架,二硫键和氢键断裂,α-螺旋、β-转角结构解构明显;增加了角蛋白的水溶性和酶解的可及性,牦牛角蛋白溶解度达到9.6%;使用深共晶溶剂提取较传统碱性水解收率更高,达到86.4%。(2)蒸汽闪爆是制备壳聚糖纳米颗粒的较为理想方法。区域粒度扫描显示,在1.60 MPa的压力处理下,平面的纳米颗粒尺寸范围为59～162nm。通过脱乙酰化黑水虻几丁质可以获得高纯度的壳聚糖(脱乙酰度91.24%),同时保持聚合物骨架。该几丁质材料的配体活性得到了提高,材料的温度敏感性也得到了改善。(3)制备的5种牦牛角蛋白多元纳米凝胶均有预防感染促进创口愈合的效果。5种不同流变性的“牦牛角蛋白-戊二醛-黑水虻壳聚糖”组装凝胶,C980组凝胶的促DM小鼠伤口闭合效果最为优异,在3～12天的短周期内,伤口闭合率达到73.48%,其次是Gel 0.5%组,伤口闭合率为66.22%,C21组为55.28%,Gel 1.0%组为33.89%,C2020组为25.85%,与未用药DM小鼠组19.53%的伤口闭合率相比,5组凝胶都有较为明显的促糖尿病足溃疡愈合的效果。结论:用牦牛角替代传统中兽药犀角,结合蒸汽闪爆技术和多元纳米组装工艺制备牦牛角蛋白消毒凝胶和外伤防感染凝胶技术上是可行的,该系列产品使用方便,无刺激,药效持久,抑菌效果好,促伤口愈合能力强,为牦牛屠宰副产品牦牛角的高值化利用开辟了一条新途径。

197. 段梦瑶, MOF复合水凝胶智能抗菌敷料的构建及其在糖尿病感染创口治疗中的应用. 2023.

研究目的:糖尿病足溃疡(DFU)是糖尿病最常见且严重并发症之一,发病率高、致死致残率高,给社会带来沉重负担。患者创面的高糖环境极易发生细菌感染,以往的抗生素疗法并不能改善创面高糖环境,且抗生素的滥用还导致多重耐药细菌的出现。后抗生素时代,开发安全有效的对抗耐药细菌的抗菌策略迫在眉睫,构建高效的抗菌平台仍是一个很大的挑战。基于此,本研究巧妙地将MOF-PCN224中心掺杂锰元素(Mn)并用钛元素(Ti)修饰节点,这种新型纳米复合材料可同时具有光动力(PDT)及化学动力(CDT)效应。随后用两性离子水凝胶(hydrogel)负载新型抗菌药物,开发一种智能纳米系统,既可响应微环境联合抗菌促愈合,又可以精准监测微环境感染程度,按需调整治疗策略。研究方法:1、使用溶剂热合成法和阳离子置换法构建了一种新型的抗菌纳米制剂(PMT),同时具有优异的PDT和CDT效应。通过紫外光谱仪(UV-Vis)、红外分析仪(FTIR)、粒径电位分析仪对PMT纳米制剂的粒度和电位等进行了表征;透射及扫描电子显微镜(TEM、SEM)表征了其形态学;X射线光电子能谱(XPS)检测了PMT中元素的组成;体外评估了PMT纳米制剂在可见光660 nm照射下,对革兰氏大肠杆菌(E.coli)、多重耐药菌(MRDO)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)四种细菌的抗菌活性及杀菌效果;CCK-8法考察了PMT细胞毒性并测定其红细胞溶血率,以评价体外安全性。2、使用化学法将制备的抗菌材料PMT同葡萄糖氧化酶、pH指示剂(BTB)、头孢硝噻吩(Notrocefin)包埋于两性离子水凝胶中,构建了智能抗菌水凝胶(PSBMA@PMT)用于糖尿病足感染创面的治疗。首先对水凝胶含水量及显色能力进行了表征;通过万能拉力试验对水凝胶的力学性能进行了表征;通过抑菌圈对水凝胶抗菌能力进行了基本表征;通过测定其溶血性以评价其体外安全性;最后,建立MRSA感染的糖尿病溃疡伤口模型,给予PSBMA@PMT并结合PDT治疗,以小鼠的伤口愈合率、体重变化等为评价指标,并结合心、肝、脾、肺、肾、伤口部组织切片综合评价了PMT纳米制剂的体内抗菌效果。研究结果:光谱、粒度、形态和元素组成等表征结果表明,本研究成功构建了PMT纳米制剂和智能水凝胶PSBMA@PMT。ROS等测试结果表明,PMT纳米制剂具备良好的CDT及PDT效应。体外抗菌结果表明,在可见光660 nm的激发下,纳米制剂对细菌具有广谱抗菌活性,对于耐药菌仍有良好的杀菌活性。制剂浓度及PDT时间的定性定量分析结果显示,660 nm可见光照射下,浓度为200μg/mL的PMT可在10 min内快速杀死10～6CFU/mL的细菌。安全性评价结果显示,PMT制剂对NIH-3T3无细胞毒性且不引起红细胞溶血。力学及含水量测试结果表明,PSBMA@PMT水凝胶具有较好的吸水性及力学性能;抑菌圈结果表明,PSBMA@PMT水凝胶结合光动力有良好的抗菌效果;糖尿病感染小鼠治疗结果表明,可见光照射下水凝胶具有较好的抗菌促愈合能力和生物相容性。研究结论:本研究开发了一种具有PDT及CDT效应的纳米抗菌MOF(PMT),具备良好的体内外的抗菌活性,同时将PMT与智能Hydrogel系统结合,设计了一种DFU环境响应的智能水凝胶PSBMA@PMT。光动力介导的纳米复合抗菌材料和局部葡萄糖耗竭水凝胶结合能够显著加速糖尿病创面愈合,为DFU愈合提供了有前景的策略。此外,开发的PMT@hydrogel敷料制作简便且使用安全,具有广阔的临床转化前景。

198. 杜欣键, 二甲双胍对小鼠溃疡性结肠炎的保护作用研究. 2023.

溃疡性结肠炎（Ulcer Colitis,UC）是一种病因不明的慢性和复发性肠道炎症性疾病,临床症状包含腹泻、便血、里急后重、腹痛和发热等,涉及肠上皮屏障功能缺失、免疫应答障碍、遗传易感等。其发病机制尚不明确,而免疫因素在UC的发生、持续和进展中受到越来越广泛关注。B细胞通过产生抗体或细胞因子、呈递抗原参与免疫反应,其中IgA是其分泌到胃肠道中最丰富的抗体,能够限制肠道致病微生物穿透肠上皮屏障。B细胞除了通过分泌IgA缓解肠道炎症,B220+B细胞和CD138+浆细胞也能通过产生IL-10抑制炎症。IL-35主要由Foxp3+Treg细胞及调节性B细胞和树突状细胞分泌,其已被证实具有免疫抑制作用。在克罗恩病（Crohn's disease,CD）患者的肠粘膜中能够检测到IL-35+B细胞,但在UC患者中IL-35+B细胞是否发挥保护作用尚不明确。IgG是血清中免疫球蛋白的主要成分,在肠道中产生的特异性IgG虽然能通过结合并清除致病性微生物控制感染,但也会与补体及其他细胞表面的Fc受体结合加重局部炎症反应。二甲双胍是一种腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase,AMPK）激活剂,主要用于Ⅱ型糖尿病的治疗。有研究表明,II型糖尿病患者接受二甲双胍治疗后,能够在肠道菌群的干预下合成胺类物质和短链脂肪酸,我们在先期研究中表明胺类物质具有肠道保护作用。本文旨在探讨二甲双胍能否发挥UC保护作用并研究其作用机制。研究目的:本研究通过葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导小鼠实验性结肠炎,研究二甲双胍是否能够通过调节B细胞发挥改善炎症性肠病作用。研究方法:（1）结肠组织病理:以3%DSS诱导小鼠溃疡性结肠炎,设置空白组（Control组）、对照组（DSS组）、二甲双胍处理组（DSS+MET组）进行实验,开始造模后每日记录小鼠体重、粪便性状和直肠出血情况进行DAI评分。颈椎脱臼法处死小鼠后测量各组小鼠结肠长度,通过肠组织HE染色切片观察结肠组织病理变化。（2）小鼠组织细胞因子表达检测:取小鼠结肠组织,采用实时荧光定量聚合酶链式反应（q-PCR）、酶联免疫吸附实验（ELISA）检测IL-10、IL-35、IgA、IgG和IgM m RNA及蛋白表达水平。取小鼠眼内眦静脉血,ELISA检测血清IL-10、IL-35、IgA、IgG和IgM蛋白表达水平。取小鼠结肠和脾脏进行流式细胞术染色分析,比较给予二甲双胍后CD45+IL-10+、B220+IL-10+、CD138+IL-10+、CD45+P35+EBI3+、B220+P35+EBI-3+、CD138+IgA+、CD138+IgG+和CD138+IgM+细胞比例改变。（3）B细胞清除小鼠组织细胞因子检测:注射anti-CD20抗体清除小鼠体内B细胞,对照组注射纯化大鼠IgG2b同型对照试剂（purified rat IgG2b,isotype Control）,7天后流式细胞术检测脾脏和肠系膜淋巴结CD19+B220+B细胞清除效率。共设isotype Control组、isotype+DSS组、isotype+DSS+MET组、anti-CD20Control组、anti-CD20+DSS组、anti-CD20+DSS+MET组六组小鼠,建立DSS诱导的溃疡性结肠炎模型。7天后处死小鼠,ELISA检测小鼠结肠组织IL-10、IgA、IgG和IgM蛋白含量。剩余结肠组织制备结肠上皮层和固有层单细胞悬液,流式细胞术分析CD138+IgA+细胞比例。（4）体外培养B细胞实验:分离小鼠脾脏细胞,分选出CD19+B细胞,以q-PCR和ELISA检测二甲双胍对B细胞分泌IL-10、IL-35、IgA、IgG1、IgG2a和IgG2b的影响。（5）小鼠结肠组织表达谱分析:提取Control组、DSS组和DSS+MET组小鼠结肠组织总RNA,按照目标RNA分离与片段化、双链c DNA合成、连接接头、纯化分选、文库扩增和文库定量的步骤完成,以PE150方式测序,从DNAstar 18.0分析各组基因表达差异,并进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,通过q-PCR实验验证差异显著且具备功能的基因表达水平。研究结果:（1）在DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎模型中观察到二甲双胍能够减轻小鼠体重下降、腹泻和便血等症状,提高小鼠生存率。二甲双胍改善DSS引起的直肠狭窄和病理损伤,结肠组织病理观察显示二甲双胍干预后固有层和粘膜下层局部炎性细胞浸润面积减小,改善杯状细胞缺失等病理损伤。（2）二甲双胍干预后结肠炎小鼠结肠组织炎症抑制因子IL-10和IL-35的蛋白表达水平升高,结肠组织中IgA蛋白含量显著高于对照组。DSS+MET组肠粘膜上皮层和固有层中CD45+IL-10+和CD138+IgA+细胞比例显著高于DSS组。（3）注射anti-CD20第7天时,小鼠脾脏和肠系膜淋巴结CD19+B220+细胞比例显著低于注射isotype组。记录各组小鼠体重下降、粪便性状和直肠出血情况,anti-CD20+DSS组DAI评分低于isotype+DSS组,anti-CD20+DSS+MET组DAI评分最低,而isotype+DSS组评分最高。ELISA结果表明isotype+DSS组小鼠结肠IgG含量显著高于anti-CD20+DSS+MET组,说明B细胞分泌的IgG可能加剧小鼠结肠炎的症状,二甲双胍可能通过降低IgG表达水平缓解溃疡性结肠炎。（4）在体外细胞培养实验中,二甲双胍能够提升B细胞IL-10、IL-35、IgA和IgG1的m RNA表达水平,下调有促炎功能的IgG2a m RNA表达水平。ELISA检测表明二甲双胍升高B细胞分泌IL-10蛋白水平,抑制IgG2a及IgG2b蛋白水平。（5）转录组测序分析表明,DSS组与Control组相比上调基因GO富集在补体激活经典途径（complement activation,classical pathway）,KEGG富集在肿瘤坏死因子信号通路（TNF signialing pathway）通路,给予二甲双胍干预后下调基因也能够富集在上述通路中。DSS+MET组与DSS组相比上调基因GO富集在对细菌的防御反应（defense response to bacterium）条目,KEGG富集在精氨酸合成（arginine biosynthesis）通路。筛选Control组、DSS组和DSS+MET组小鼠结肠组织差异最显著基因进行q-PCR验证,Notch3基因在DSS组的m RNA表达水平显著低于Control组和DSS+MET组,表明二甲双胍可能通过上调Notch3基因促进M2型巨噬细胞极化发挥抗炎作用。研究结论:二甲双胍提高溃疡性结肠炎小鼠生存率,缓解DSS引起的小鼠体重下降、粪便性状改变、便血和结肠组织病理损伤。二甲双胍能够升高小鼠结肠组织IgA含量并降低IgG含量,在改善DSS诱导的小鼠结肠炎中发挥保护作用。在体外实验中二甲双胍能够抑制小鼠B细胞分泌具有促炎功能的IgG2a及IgG2b。转录组分析提示给予二甲双胍干预后小鼠结肠组织精氨酸合成增加,可能与促进IgA分泌相关;二甲双胍可能通过降低结肠组织IgG含量抑制补体激活的经典途径和肿瘤坏死因子信号通路。

199. 董懂, Cu2O/Pt水凝胶的制备及其在糖尿病创面修复中的应用. 2023.

慢性创面是糖尿病患者常见的持续性并发症之一。和正常伤口相比,糖尿病伤口表面的高血糖水平为细菌生长提供了营养环境,同时病理性的高糖环境使炎性细胞趋化及吞噬作用下降,细菌难以被清除,伤口修复因此停留在炎症期,而长期的炎症将导致组织损伤和延迟伤口愈合。因此,寻找有效的抗菌策略是治疗糖尿病慢性伤口的关键。水凝胶由于其独特的三维结构、良好的生物相容性和与人体软组织的相似性,被广泛应用于细菌感染和伤口愈合方面。针对载有抗生素的水凝胶的使用会产生细菌耐药性的问题,选用具有广谱杀菌性能和光热性能的金属纳米颗粒作为水凝胶抗菌材料更具有优势。因此,设计一种具有抗菌性能、良好的生物相容性、以及能促进慢性伤口愈合的新型水凝胶伤口敷料具有很好的应用前景。基于此,本文制备了Cu2O/Pt海藻酸-透明质酸水凝胶（Cu2O/Pt水凝胶）,并与葡萄糖氧化酶（GOx）联用,用于光热和饥饿增强化学动力学抗菌治疗。其主要研究思路、内容及结果如下:1、以Cu2O/Pt纳米颗粒（Cu2O/Pt NPs）为抗菌剂,海藻酸钠、透明质酸钠为水凝胶基质,合成了Cu2O/Pt水凝胶。通过一系列表征发现Cu2O/Pt NPs呈立方体结构,平均粒径为200 nm,且Cu、Pt主要以Cu+和Pt0的形式存在。Cu2O/Pt水凝胶由Fe3+-COOH交联而成,呈多孔网状结构。流变学测试证明了Cu2O/Pt水凝胶具有良好的力学性能。2、随后研究了Cu2O/Pt水凝胶的抗菌机理及体外抗菌活性。铜离子释放实验和凝胶降解实验说明Cu2O/Pt水凝胶可以随着凝胶降解而逐渐释放Cu2+。TMB显色和荧光探针法证明了Cu2O/Pt水凝胶可催化H2O2产生活性氧用于化学动力治疗。光热性能结果表明在808 nm近红外光（NIR）辐照下,Cu2O/Pt水凝胶表现出时间依赖、浓度依赖和激光功率密度依赖性,并具有良好的光热稳定性。然后通过平板涂布实验、SEM表征和活性氧检测手段评估了Cu2O/Pt水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。结果表明在808 nm NIR照射下,Cu2O/Pt水凝胶与GOx联用可通过光热协同化学动力表现出良好的抗菌效果。3、在探究了Cu2O/Pt水凝胶的抗菌机理及抗菌活性后,我们继续在细胞水平对Cu2O/Pt水凝胶的生物相容性进行了评价。活死细胞染色实验说明Cu2O/Pt水凝胶对小鼠胚胎成纤维细胞（3T3-L1细胞）无明显毒副作用。细胞活力检测和迁移实验说明Cu2O/Pt水凝胶对人脐静脉内皮细胞（HUVECs细胞）有明显的的促增殖及迁移作用。溶血试验说明Cu2O/Pt水凝胶具有良好的血液相容性。4、基于以上结果,我们通过建立糖尿病大鼠细菌感染伤口模型评价了Cu2O/Pt水凝胶的体内伤口愈合效果。结果表明第3天起Cu2O/Pt水凝胶+GOx+NIR组伤口愈合速度明显优于对照组,Cu2O/Pt水凝胶表现出良好的光热及杀菌效果。和对照组相比,Cu2O/Pt水凝胶+GOx+NIR组大鼠表现出明显的毛囊再生及胶原沉积,且CD31、ki67及VEGF分子水平明显上调。通过检测大鼠体重、血清生化指标及主要脏器HE染色证明了Cu2O/Pt水凝胶的生物安全性。综上所述,在808 nm NIR激光照射下,Cu2O/Pt水凝胶的温度迅速升高,同时提高了Cu2O/Pt NPs和GOx的催化活性。GOx可催化葡萄糖产生葡萄糖酸和H2O2用于饥饿治疗,随后释放的Cu2O/Pt NPs在酸性条件下与H2O2反应产生细胞毒性的羟基自由基（·OH）。此外,随着p H值的降低,Cu2O/Pt水凝胶可逐渐释放Cu2+,促进内皮细胞增殖、迁移和血管生成,进而促进糖尿病大鼠伤口愈合。

200. 董懂, Cu2O/Pt水凝胶的制备及其在糖尿病创面修复中的应用. 2023.

201. 邓玉婷, 硒化物活性氧生物催化剂的设计及其促创面愈合研究. 2023.

糖尿病溃疡（DU）是糖尿病神经病变、血管疾病和细菌感染而导致的一种慢性且难以愈合的创伤,是糖尿病严重和高复发性的并发症之一。导致DU低效愈合的主要因素被广泛认为是伤口微环境中的高活性氧（ROS）水平、炎症反应以及细菌感染等。目前,利用纳米材料的可预测性来实现在阈值范围内调节ROS浓度并改善伤口微环境的新型治疗技术为促进DU愈合提供了机会。其中,硒化物纳米材料具有带隙、原子环境和电子结构可调、生物相容性好、光学性能良好等优点,有望成为构建下一代纳米治疗药物的强大纳米平台。然而,纯硒化物所面临的催化效率低、催化反应类型单一等问题限制了其广泛应用。本论文针对以上缺点,通过原子掺杂、非晶化与合金化的改性手段,设计了具有高催化效率和多功能催化活性的硒化钴生物催化剂,并结合结构表征和性能测试,深入探索以上策略对硒化钴生物催化剂电子结构和ROS催化活性的调控机制,以实现抗炎和抗细菌感染糖尿病创面的高效治疗。具体的研究内容如下:首先,为解决硒化物生物催化剂催化效率低、催化反应类型单一的问题,本工作通过在CoSe晶体表面引入Ru原子构建了具有无定形Ru@CoSe纳米层的硒化钴基生物催化剂,用于高效且广谱催化ROS清除。性能测试与理论研究表明,Ru原子掺杂通过优化Co位点的电子结构和可逆氧化还原性能,使非晶态Ru@CoSe纳米层生物催化剂具备优异的类过氧化氢酶（CAT）动力学(最大反应速率为23.05μM s-1;周转数为2.00 s-1),超过了目前报道的大多数金属化合物。体内外研究结果显示,Ru@CoSe可高效逆转氧化应激环境下人间充质干细胞（hMSCs）的生存状态及其血管生成潜能,从而促进糖尿病创面快速愈合。此外,由于细菌感染也是导致DU低治愈率的主要因素之一,本工作通过合金化策略,开发了一种新型无定形三元化合物CoRuSe生物催化剂（a-CoRuSe）,用于加速细菌感染型糖尿病创面重塑。由于Co、Ru原子之间的协同作用（Co:优异的底物亲和力;Ru:优越的电子调节作用）,使得a-CoRuSe生物催化剂展现出良好的催化·O2-和1O2生成与H2O2清除的多功能催化活性。细菌与细胞实验表明,a-Co Ru Se可以有效地根除细菌,改善乏氧环境,从而促进细胞的增值与迁移。体内实验表明,a-CoRuSe显著加速了细菌感染型糖尿病溃疡的愈合,且对各器官无明显毒性。最后,本工作利用混合静电纺丝技术,将现有廉价且具有较高生物安全性的硒化钴纳米粒子与聚己内酯相结合,构建了一类具有多功能生物活性的创面纤维敷料（CoSe@PCL）,降低了硒化物基生物催化剂成本,扩大了其应用范围。通过实验表明,CoSe与PCL的组合使得CoSe@PCL复合纤维支架具有适中的亲水性、良好的光热性能以及优异的·O2-和DPPH·清除能力,在治疗细菌感染诱导的创面愈合和皮肤组织再生方面展现出巨大潜力。

202. 陈佳佳, 适用于慢性难愈性创面的中药序贯释药水凝胶的构建与评价. 2023.

研究目的:本研究以治疗慢性难愈性创面的中医理论和现代研究为指导,针对慢性难愈性创面持续感染和长期炎症的病症特点,拟研制一款具有适宜的流变学性质和一定的组织黏附性的自愈合水凝胶敷料,随后在其中载入抗菌和抗炎药物,形成给药后先抗菌、后抗炎的序贯释药水凝胶制剂,为临床研发治疗慢性难愈性创面安全有效新制剂提供研究思路和实验依据。研究方法与结果:1水凝胶敷料的构建采用创面修复领域常用的含氨基材料壳聚糖进行绿原酸接枝修饰,与治疗外伤常用中药白及的主要成分经氧化改性后得到的含醛基材料氧化白及多糖,通过Schiff碱动态交联形成新型多糖基自愈合水凝胶。首先对动态交联所需材料进行改性修饰。通过碳二亚胺介导接枝反应制备绿原酸接枝壳聚糖,考察绿原酸的加入量对产物产率和接枝度的影响。通过FT-IR、NMR、福林酚比色法、溶解度测试、DPPH实验对合成产物进行表征。研究结果显示,成功制备了绿原酸接枝壳聚糖,当绿原酸与壳聚糖的用量比例为1:3、1:2、1:1.5、1.5:1 时,产率分别为 31.19%、37.63%、61.38%、30.43%,接枝度分别为 72.72 mg/g、170.26 mg/g、208.17 mg/g、245.41 mg/g,DPPH 清除率分别提高至未接枝壳聚糖的108%、117%、134%、140%。提高绿原酸用量可获得接枝度更高、水溶性更好、抗氧化活性更强的壳聚糖,绿原酸与壳聚糖用量比例在1:1.5为宜。采用高碘酸钠法制备氧化白及多糖。采用单因素试验考察氧化白及多糖的合成工艺,以醛基含量为指标,考察因素为pH值、高碘酸钠与白及多糖的用量比例、反应温度、反应时间。通过FT-IR、NMR对合成产物进行结构表征。以细胞活力为指标,评价白及多糖氧化前后对人皮肤细胞生长增殖的影响;以划痕宽度为指标,评价白及多糖氧化前后的体外促愈合活性。研究结果显示,制备氧化白及多糖的最优工艺条件为pH=6,高碘酸钠与白及多糖的用量比例(w:w)为0.5:1,反应温度35℃,反应时间10h,所得产率为42.93%,醛基含量为43.10%。白及多糖氧化后对人皮肤成纤维细胞增殖的促进作用更为明显,但对人角质形成细胞的增殖则表现出了一定的抑制作用;白及多糖可促进小鼠成纤维细胞横向迁移和细胞增殖,氧化后对细胞增殖的作用消失,但促进细胞横向迁移的活性仍然有所保留,表明氧化白及多糖具有作为活性高分子材料应用的潜力。动态交联水凝胶研究:采用单因素试验考察交联条件,以胶凝时间为指标,考察因素为材料的用量比例、交联pH、交联温度。采用流变仪考察温度、绿原酸接枝度、白及多糖氧化度对交联的影响。通过FT-IR对水凝胶的化学结构进行表征。通过应变扫描实验,对水凝胶的流变学性质进行表征。以溶胀率为指标,考察氧化白及多糖的用量和氧化度对水凝胶的pH响应性溶胀的影响。宏观表征水凝胶的可注射性、拉伸性、自愈合性、黏附性,通过搭接-剪切实验定量测定其组织黏附性。采用扫描电镜观察水凝胶的内部结构。以溶胀率和保水率为指标,评价水凝胶的辅料性能。以细胞活力为指标,评价水凝胶与人血管内皮细胞和人角质形成细胞的相容性。分别以大鼠破损表皮模型和兔血为研究对象,评价水凝胶的创面刺激性和血液相容性。以溶失率为指标,评价水凝胶的可降解性。研究结果显示,选择总胶浓度1%,将接枝度为208.17 mg/g的绿原酸接枝壳聚糖与氧化度为42%的氧化白及多糖,以7:3的比例,于pH=5条件下,制备交联化水凝胶。通过在不同温度下交联成型,获得两种应用形式的水凝胶,即在低温下交联(37℃)可得到具有可注射性、自适应性、可塑性的半流体水凝胶;在高温下交联(60℃)可得到具有更好的弹性和硬度的半固体水凝胶。水凝胶具有一定的组织黏附性、自愈合性和良好的敷料特性。制备的水凝胶安全、无刺激性、可降解,适合应用于创面,且内部呈现网络状结构,具有充足的载药空间。2载药模块的构建与评价针对慢性难愈性创面存在细菌生物膜导致持续感染和炎症不易消退的问题,水凝胶的载药模块分为抗菌和抗炎两部分。抗菌模块的研究内容为筛选出合适的模型药物,抗炎模块的研究内容则为制备紫草素包纳米结构脂质载体。抗菌模块研究:以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为代表,以生物膜保留率和细菌活力为指标,对抗菌肽Dermaseptin-AC及常用清热解毒中药成分黄芩素、小檗碱、大黄素、没食子酸、绿原酸、穿心莲内酯的抗菌活性进行对比研究。研究结果显示:大黄素对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生物膜在形成阶段的抑制作用、成熟后的分散作用以及表面造成孔洞的作用均最为明显,且能够在生物膜存在的情况下依然杀灭膜内的细菌,因此选择大黄素作为载药水凝胶抗菌模块的药物。抗炎模块研究:经文献研究选择紫草素为模型药物,为适应慢性难愈性创面的长期炎症特点,拟将其制备为纳米结构脂质体载入水凝胶,以达到缓释作用。以饱和溶解度、脂质相容性、乳化能力为指标,确定处方组成。以粒径和PDI为指标,通过单因素试验和正交试验设计进行处方优化。以NO释放率为指标,采用LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型,对制备的紫草素纳米结构脂质载体进行体外抗炎活性评价。在大鼠皮肤造成表皮破损并连续7天给予紫草素纳米结构脂质载体,以评价其创面刺激性。研究结果显示:紫草素纳米结构脂质载体的处方为Transcutol P、双硬脂酸甘油酯、BRIJ(?)O20,制备方法为薄膜水化法。最优处方为乳化剂用量6%,固液脂质比例为4:6,总脂质用量为6%,投药量为20 mg,可得到包封率高(99.76%±0.23%)且粒径均一(12.18 nm±0.57 nm)的紫草素纳米结构脂质载体。在相同剂量下,紫草素纳米结构脂质载体相比游离药物,具有更低的细胞毒性和更高的抗炎活性。紫草素纳米结构脂质载体对大鼠破损皮肤无刺激性,可以安全地应用于创面。3载药水凝胶的构建本研究设计大黄素在创面通过pH响应性溶胀先行释放,达到抗菌效果;抗炎药物紫草素包载于纳米结构脂质载体,从水凝胶基质中释放出来后,继续在创面处缓慢持续释放,发挥持续抗炎作用,促进慢性难愈性创面从炎症期向增殖期的转变。水凝胶载药研究:通过将大黄素溶解于调节pH的NaOH溶液中载入水凝胶,感官指标评价不同加入顺序对载大黄素水凝胶均匀度的影响;HPLC测定大黄素在NaOH溶液中饱和溶解度,计算水凝胶的最大载药量。紫草素纳米结构脂质载体以冻干粉的形式载入水凝胶。将大黄素和紫草素纳米结构脂质载体同时载入水凝胶制备载药水凝胶,对其进行感官评价,并采用扫描电镜观察载药后内部结构的变化。采用动态透析法,以大黄素和紫草素的累积释放量为指标,表征载药水凝胶的体外释放行为。通过抑菌圈实验和NO释放实验,评价载药水凝胶的体外抗菌和抗炎活性。研究结果显示:水凝胶中大黄素的最大载药量为4.064 mg/mL。将大黄素和紫草素纳米结构脂质载体载入水凝胶,可获得质地均匀的载药水凝胶。载药水凝胶仍具有可注射性和良好的延展性;能够pH响应性释放药物,在模拟创面环境的弱酸性PBS中释放量高于模拟生理环境的中性PBS;抗菌模型药大黄素先释放,抗炎药物紫草素后释放,达成课题设计的序贯释药行为。空白水凝胶本身具有较弱的抑菌作用,载药水凝胶的抑菌活性更强。载药水凝胶能够抑制LPS刺激的RAW264.7细胞释放NO,具有体外抗炎活性。4载药水凝胶药效学评价在进行体内实验之前,首先对载药水凝胶的安全性进行评价。通过在大鼠皮肤造成表皮破损并连续7天给予载药水凝胶,评价其创面刺激性。建立糖尿病大鼠全层皮肤切除模型,以愈合速率、HE染色病理分析、Masson染色胶原纤维含量、免疫组化TNF-α和TGF-β表达量为指标,对载药水凝胶的体内药效进行评价。研究结果显示,载药水凝胶对创面无刺激性。动物实验结果表明,给药后创面愈合速率加快,水凝胶基质可促进创面胶原纤维合成,载药水凝胶能够减少创面炎性细胞浸润、降低创面组织中TNF-α和TGF-β的表达量,发挥抗炎作用,从而促进糖尿病创面愈合,证明了本课题设计的载药水凝胶制剂的有效性。结论:本课题首先通过接枝修饰、氧化改性和动态交联反应制备了自愈合水凝胶,该水凝胶有适宜的流变学性质、组织黏附性和自愈合特性,为慢性难愈性创面提供较好的保护作用。结合其pH响应性溶胀特性和纳米载药系统,同时负载抗菌药物大黄素和抗炎药物紫草素,发挥先抗菌和后抗炎的药理作用。采用大鼠糖尿病创面模型,证明该制剂具有促进慢性难愈性创面愈合的作用,达到了预期目的。本课题为临床治疗慢性难愈性创面研究了一种安全有效的新制剂,并为中药学与材料学的交叉结合提供了新的研究思路和实验依据。

203. 柴春笑, 环境适应性功能凝胶的构筑与性能研究. 2023.

水凝胶作为一类功能性软物质材料,由于其高含水量与多孔结构,具有良好的生物相容性与物质传输能力。基于组分兼容性与结构可设计性,近年来逐渐由简单水凝胶发展为多功能智能水凝胶,在生物医药、柔性电子、能源存储与环境治理等领域发挥着重要作用。但水凝胶的环境适应能力普遍较差,在高温环境下会失水干燥,在低温环境下会结冰变脆,在水下环境会吸水膨胀,从而损失其原有的结构完整性,造成功能丧失,这极大限制了水凝胶的应用环境,成为其性能提升的关键难题。所以有效地利用化学手段,实现凝胶多功能性的同时,进一步提高其环境适应能力,可以实现凝胶材料在复杂环境中的工程化应用。在本论文中,通过调控凝胶分散介质与分散相的组分结构与相互作用方式,设计并合成了一系列功能凝胶材料,揭示了凝胶构筑基元、构筑方式与宏观性能间的内在联系,探究了其在皮肤修复与皮肤仿生传感领域的应用,提升了凝胶材料的功能可调性与环境适应性。本论文的主要内容如下:首先,从物理化学角度出发给出凝胶的基本概念,简述了凝胶的发展历程与分类,详细介绍了凝胶的形成机理与构筑策略。然后针对实际应用需求,总结了各种功能凝胶的构筑规律与性能优势,综述了凝胶在伤口敷料与应变传感器中的应用前景。接着对环境适应性凝胶进行分类介绍,包括高低温适应性与水下环境适应性凝胶,对其构筑规律进行归纳总结。最后瞄准目前凝胶的应用热点(皮肤修复与应变传感)与所存在的问题(功能集成与环境适应性),提出本论文的立题思想、研究内容和意义。基于仿贻贝的构筑策略,提出了一种简便、通用的自愈合、高粘附水凝胶的制备方法,有效解决了水下粘附失效的问题。利用聚硫辛酸(PTA)作为具有良好生物相容性的凝胶骨架,聚多巴胺(PDA)作为交联剂,构筑PTA-PDA水凝胶。PDA作为交联剂为凝胶引入多重共价与非共价相互作用,使水凝胶具有良好的力学性能和自愈合性,交联密度的提升也进一步提高了水凝胶的抗溶胀性与湿粘附性。天然来源的DA和TA小分子复合形成的凝胶也保留了原材料良好的抗氧化性与细胞亲合力。在细胞与动物实验中展现出良好的生物相容性与促进伤口修复的能力,有助于水凝胶伤口敷料的临床应用。基于可逆交联与原位矿化的功能优势,制备了具有良好可再生性与广谱抗菌性的水凝胶敷料,解决了水凝胶易失水变硬的缺陷,降低储存成本。以天然小分子TA作为凝胶骨架,银离子在凝胶中原位还原生成银纳米颗粒,协同高度可逆的氢键与配位键,凝胶展现了良好的抗菌性、可注射性、自愈合性与粘附性,可以有效填充粘附于各种无规则伤口表面,成为保护伤口免受二次伤害的有效屏障。同时凝胶良好的再生循环使用性,使得水凝胶在粉末状态得到长期有效的保存。在体外实验中,凝胶可以有效杀灭细菌并猝灭活性氧自由基(ROS),从而减少慢性糖尿病创面的氧化损伤,有效促进细胞增殖。在动物实验中,凝胶可以有效促进糖尿病小鼠伤口的再上皮化与血管再生,加快伤口愈合,展现了对于慢性伤口愈合的促进作用。基于乳液的模板作用,制备了集高拉伸性与高传感灵敏度于一体的导电乳液凝胶,并进一步解决水凝胶低温结冰变脆与高温失水变硬的缺陷。基于W/W乳液的模板优势,所构筑的乳液凝胶展现出均质凝胶所不具备的多层次的孔结构,兼具柔韧性、导电性、自愈合性与粘附性。甘油-水双溶剂体系拓宽了凝胶的工作范围(-20-90℃)。在后续应变传感应用中,凝胶展现出高传感灵敏度(GF=6.240)与快响应速度(1 s),可以准确连续监测人体大小幅度的运动变化,为长寿命、高性能柔性电子器件的设计与开发提供了新思路。基于二元协同互补理论,提出了抗溶胀导电凝胶的普适性构筑策略。一方面,以二元低共熔溶剂作为分散介质,赋予凝胶良好的本征导电性(93 mS/m)、耐干燥性与抗菌性。另一方面,亲水与疏水链段高度互穿的异质网络结构,使得凝胶在各种液体环境中都展现出良好的抗溶胀性,保证了结构与功能的完整性。在长达一个月的稳定性监测中,凝胶在干燥与液体环境下都保持了良好的力学性能与导电性,可作为长寿命、高灵敏的应变传感器。凝胶良好的抗菌性,避免了细菌感染等健康问题的产生。同时结合摩斯密码,使得该凝胶传感器在水下通信领域展现出广阔的应用前景。

204. 蔡晓惠, 姜黄素纳米颗粒水凝胶的制备及其对感染性伤口修复的研究. 2023.

背景皮肤伤口愈合是一个复杂、变化的过程,细菌感染、患者本身疾病(如糖尿病)等原因,会延缓伤口愈合,形成慢性伤口,甚至出现败血症、截肢等严重后果。这使皮肤伤口治疗在全球范围内,成为具有重大临床、经济和社会影响的医疗问题。因此,我们需要一种高效且便利的治疗手段以促进伤口快速愈合。水凝胶作为一种新型皮肤敷料既可以吸收多余渗出液又可以保持伤口适当湿润,其中具有可注射性的自愈合水凝胶敷料是修复伤口的理想选择,而构建具有稳定弹性的可注射多功能水凝胶敷料仍是一个挑战。姜黄素是从姜黄中分离出来的一种活性成分,具有良好的抗炎和活性氧清除性能,能够促进血管、肉芽组织生成,促进毛囊生长激素分泌并抑制疤痕形成,然而,姜黄素作为一种高亲脂性活性物质,其水溶性、稳定性差,限制了其临床应用。我们构建的姜黄素纳米体系可以提高其生物利用度和治疗效果。目的构建负载姜黄素的纳米体系与高弹性可注射载药水凝胶,探究负载姜黄素的可注射水凝胶敷料对皮肤感染性伤口的愈合作用。方法1、以天然大分子明胶为基材,采用去溶剂化法与戊二醛制备明胶纳米颗粒以包裹负载姜黄素药物,并测试姜黄素-明胶纳米颗粒的粒径、形貌、稳定性与包封率等表征。2、对海藻酸钠进行改性以获得氧化海藻酸钠,并进一步与羧甲基壳聚糖,姜黄素-明胶纳米颗粒交联制备具有可注射性与自修复的高弹性水凝胶敷料,测试所制备水凝胶敷料的力学性能、可注射性、自修复性与形貌特征等表征,探究其抗菌性能与体外生物学功能等。3、通过建立大鼠全皮层损伤与感染模型验证所制备水凝胶敷料的伤口修复能力,并进一步评估其在皮肤伤口愈合上的应用潜能。结果1、制备的姜黄素-明胶纳米颗粒呈规则且均匀的球状,尺寸大小均一,稳定性与包封率高。2、获得的水凝胶敷料具有良好的可注射性、自愈合性与优异的力学性能;且该敷料还具有良好的抑菌和抗氧化作用,能促进皮肤成纤维细胞迁移。3、姜黄素载药水凝胶敷料应用在全皮层切除感染模型时,可通过调节巨噬细胞极化,降低氧化应激水平,促进创面血管生成和胶原沉积,显著缩短伤口愈合时间,快速修复细菌感染的全皮层缺损。结论通过简单的工艺制备具有良好弹性、可注射性、自修复性、抗氧化与抗菌活性的纳米复合水凝胶。该负载姜黄素的多功能水凝胶对感染性伤口具有快速修复作用,表明我们所制备的姜黄素载药水凝胶敷料在皮肤伤口愈合方面有巨大的潜力和应用前景。

205. Zhang, Y., et al., Cell membrane-coated human hair nanoparticles for precise disease therapies, in J Nanobiotechnology. 2022. p. 480.
205. 张，Y. 等，细胞膜包被的人类头发纳米颗粒用于精准疾病治疗，载于《纳米生物技术杂志》。2022 年，第 480 页。

Precision medicine is the ultimate goal for current disease therapies, including tumor and infection. The lack of specific targeted drugs for liver cancer and the lack of specific anti-infective drugs in the treatment of diabetic foot ulcer with infection (DFI) are the representative obstacles in those 2 major diseases currently plaguing human beings. Inventing natural biocompatible polymers derived from natural materials is one of the main development directions of current bio-medical materials. Though previous studies have demonstrated the potential application values of human black hair-derived nanoparticles (HNP) in cancer, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) infection, and thrombosis scenarios treatments, it still has not solved the problem of low local therapeutic concentration and general targeting ability. Here, we firstly modified the HNP with membrane encapsulations, which endowed these dual-pure natural bio-fabricated materials with better targeting ability at the disease sites with no reduction in photothermal therapy (PTT) effect. HNP coated by red blood cell membrane loaded with DSPE-PEG-cRGD peptide for the therapeutic application of liver cancer greatly prolonged in vivo circulation time and enhanced local targeting efficacy as well as low toxicity; HNP coated by the murine macrophage cell membrane (RAWM) for the DFIs treatment greatly promoted the adhesive ability of HNP on the bacteria and thereby improved the killing effect. Briefly, the appropriate cell membranes camouflaged HNP nanomedicine has the characteristics of excellent photothermal effect, an all-natural source with excellent biocompatibility and easy access, which is expected to have huge potential in both benign and malignant diseases.
精准医学是当前疾病治疗的最终目标，包括肿瘤和感染性疾病。肝癌缺乏特异性靶向药物，以及糖尿病足溃疡合并感染（DFI）治疗中缺乏特异性抗感染药物，是当前困扰人类的这两大疾病面临的代表性障碍。从天然材料中开发天然生物相容性聚合物是当前生物医学材料的主要发展方向。尽管先前研究已证实人黑发衍生的纳米颗粒（HNP）在癌症、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染及血栓形成等治疗场景中的潜在应用价值，但其局部治疗浓度低及靶向能力不足的问题尚未解决。在此，我们首次通过膜包封技术对 HNP 进行改性，使这些双纯天然生物制备材料在不降低光热疗法（PTT）效果的前提下，获得更好的靶向能力。以红细胞膜包覆并负载 DSPE-PEG-cRGD 肽的 HNP 用于肝癌治疗，显著延长了体内循环时间，提升了局部靶向效率并降低了毒性；涂覆小鼠巨噬细胞膜（RAWM）的 HNP 用于 DFIs 治疗，显著提升了 HNP 对细菌的粘附能力，从而增强了杀菌效果。简而言之，适宜细胞膜掩蔽的 HNP 纳米药物具有优异的光热效应、全天然来源、良好的生物相容性和易获取性，有望在良性及恶性疾病治疗中展现巨大潜力。

206. Yadav, S., et al., ECM Mimicking Biodegradable Nanofibrous Scaffold Enriched with Curcumin/ZnO to Accelerate Diabetic Wound Healing via Multifunctional Bioactivity, in Int J Nanomedicine. 2022. p. 6843–6859.
206. 耶达夫（Yadav），S. 等，富含姜黄素/氧化锌的 ECM 模拟可降解纳米纤维支架通过多功能生物活性加速糖尿病创伤愈合，载于《国际纳米医学杂志》（Int J Nanomedicine），2022 年，第 6843–6859 页。

INTRODUCTION: Foot ulceration is one of the most severe and debilitating complications of diabetes, which leads to the cause of non-traumatic lower-extremity amputation in 15-24% of affected individuals. The healing of diabetic foot (DF) is a significant therapeutic problem due to complications from the multifactorial healing process. Electrospun nanofibrous scaffold loaded with various wound dressing materials has excellent wound healing properties due to its multifunctional action. PURPOSE: This work aimed to develop and characterize chitosan (CS)-polyvinyl alcohol (PVA) blended electrospun multifunctional nanofiber loaded with curcumin (CUR) and zinc oxide (ZnO) to accelerate diabetic wound healing in STZ-induced diabetic rats. RESULTS: In-vitro characterization results revealed that nanofiber was fabricated successfully using the electrospinning technique. SEM results confirmed the smooth surface with web-like fiber nanostructure diameter ranging from 200 - 250 nm. An in-vitro release study confirmed the sustained release of CUR and ZnO for a prolonged time. In-vitro cell-line studies demonstrated significantly low cytotoxicity of nanofiber in HaCaT cells. Anti-bacterial studies demonstrated good anti-bacterial and anti-biofilm activities of nanofiber. In-vivo animal studies demonstrated an excellent wound-healing efficiency of the nanofibers in STZ-induced diabetic rats. Furthermore, the ELISA assay revealed that the optimized nanofiber membrane terminated the inflammatory phases successfully by downregulating the pro-inflammatory cytokines (TNF-α, MMP-2, and MMP-9) in wound healing. In-vitro and in-vivo studies conclude that the developed nanofiber loaded with bioactive material can promote diabetic wound healing efficiently via multifunction action such as the sustained release of bioactive molecules for a prolonged time of duration, proving anti-bacterial/anti-biofilm properties and acceleration of cell migration and proliferation process during the wound healing. DISCUSSION: CUR-ZnO electrospun nanofibers could be a promising drug delivery platform with the potential to be scaled up to treat diabetic foot ulcers effectively.
引言：足部溃疡是糖尿病最严重、最致残的并发症之一，导致 15%-24%的患者发生非创伤性下肢截肢。糖尿病足（DF）的愈合是一个重要的治疗难题，这主要归因于其多因素愈合过程中的并发症。电纺纳米纤维支架负载不同伤口敷料材料具有优异的伤口愈合性能，这得益于其多功能作用。目的：本研究旨在开发并表征壳聚糖（CS）-聚乙烯醇（PVA）复合电纺多功能纳米纤维，负载姜黄素（CUR）和氧化锌（ZnO），以加速 STZ 诱导的糖尿病大鼠伤口愈合。结果：体外表征结果表明，采用电纺技术成功制备了纳米纤维。扫描电子显微镜（SEM）结果证实了其光滑表面及网状纤维纳米结构，纤维直径范围为 200-250 nm。体外释放研究证实了 CUR 和 ZnO 的持续释放特性。体外细胞系研究表明，纳米纤维对 HaCaT 细胞的细胞毒性显著较低。抗菌研究显示，纳米纤维具有良好的抗菌和抗生物膜活性。体内动物实验表明，纳米纤维在 STZ 诱导的糖尿病大鼠中具有卓越的伤口愈合效率。此外，ELISA 检测显示，优化后的纳米纤维膜通过下调伤口愈合过程中促炎细胞因子（TNF-α、MMP-2 和 MMP-9）的表达，成功终止了炎症阶段。体外和体内研究表明，所开发的载有生物活性材料的纳米纤维能够通过多种作用机制有效促进糖尿病伤口愈合，包括在较长时间内持续释放生物活性分子，展现出抗菌/抗生物膜特性，并加速伤口愈合过程中的细胞迁移和增殖。讨论：CUR-ZnO 电纺纳米纤维可能是一种有前景的药物递送平台，具有规模化生产潜力，可有效治疗糖尿病足溃疡。

207. Xu, Z., et al., Thermosensitive Hydrogel Incorporating Prussian Blue Nanoparticles Promotes Diabetic Wound Healing via ROS Scavenging and Mitochondrial Function Restoration, in ACS Appl Mater Interfaces. 2022. p. 14059–14071.
207. 徐，Z. 等，含普鲁士蓝纳米颗粒的热敏水凝胶通过清除活性氧和恢复线粒体功能促进糖尿病创伤愈合，发表于《ACS 应用材料与界面》2022 年，第 14059–14071 页。

Diabetic foot ulcer is a serious complication in diabetes patients, imposing a serious physical and economic burden to patients and to the healthcare system as a whole. Oxidative stress is thought to be a key driver of the pathogenesis of such ulcers. However, no antioxidant drugs have received clinical approval to date, underscoring the need for the further development of such medications. Hydrogels can be applied directly to the wound site, wherein they function to prevent infection and maintain local moisture concentrations, in addition to serving as a reservoir for the delivery of a range of therapeutic compounds with the potential to expedite wound healing in a synergistic manner. Herein, we synthesized Prussian blue nanoparticles (PBNPs) capable of efficiently scavenging reactive oxygen species (ROS) owing to their ability to mimic the activity of catalase (CAT), peroxidase (POD), and superoxide dismutase (SOD). In the context of in vitro oxidative stress, these PBNPs were able to protect against cytotoxicity, protect mitochondria from oxidative stress-related damage, and restore nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (NRF2)/heme oxygenase-1 (HO-1) pathway activity. To expand on these results in an in vivo context, we prepared a thermosensitive poly (d,l-lactide)-poly(ethylene glycol)-poly(d,l-lactide) (PDLLA-PEG-PDLLA) hydrogel (PLEL)-based wound dressing in which PBNPs had been homogenously incorporated, and we then used this dressing as a platform for controlled PBNP release. The resultant PBNPs@PLEL wound dressing was able to improve diabetic wound healing, decrease ROS production, promote angiogenesis, and reduce pro-inflammatory interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) levels within diabetic wounds. Overall, our results suggest that this PBNPs@PLEL platform holds great promise as a treatment for diabetic foot ulcers.
糖尿病足溃疡是糖尿病患者的一种严重并发症，给患者及整个医疗体系带来沉重的身体和经济负担。氧化应激被认为是该类溃疡发病机制中的关键驱动因素。然而，迄今为止尚未有抗氧化药物获得临床批准，这凸显了进一步开发此类药物的迫切需求。水凝胶可直接应用于伤口部位，其作用包括预防感染、维持局部湿度，同时作为储库释放多种具有协同作用的治疗药物，以加速伤口愈合。本研究合成了具有高效清除活性氧（ROS）能力的普鲁士蓝纳米颗粒（PBNPs），其通过模拟过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性实现该功能。在体外氧化应激条件下，这些 PBNPs 能够保护细胞免受细胞毒性损伤，保护线粒体免受氧化应激相关损伤，并恢复核因子红细胞 2 相关因子 2（NRF2）/血红素氧合酶-1（HO-1）通路的活性。为了在体内环境中进一步验证这些结果，我们制备了一种热敏型聚（d,l-乳酸）-聚（乙二醇）-聚（d,l-乳酸）（PDLLA-PEG-PDLLA）水凝胶（PLEL）基敷料，其中 PBNPs 均匀分散，并将其作为控制释放 PBNPs 的平台。所得的 PBNPs@PLEL 伤口敷料能够改善糖尿病伤口愈合，减少活性氧（ROS）的产生，促进血管生成，并降低糖尿病伤口中促炎性细胞因子白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的水平。总体而言，我们的研究结果表明，该 PBNPs@PLEL 平台在治疗糖尿病足溃疡方面具有巨大潜力。

208. Xie, S., et al., Self-Propelling Nanomotors Integrated with Biofilm Microenvironment-Activated NO Release to Accelerate Healing of Bacteria-Infected Diabetic Wounds, in Adv Healthc Mater. 2022. p. e2201323.
208. 谢，S. 等，整合生物膜微环境激活一氧化氮释放的自推进纳米电机加速细菌感染糖尿病伤口愈合，载于《先进医疗材料》2022 年，页码 e2201323。

Diabetic foot ulcer (DFU) treatment is challenged by persistent bacterial infection and hyperglycemia-caused vascular dysplasia. Herein, self-propelled nanomotors are designed to achieve biofilm microenvironment (BME)-activated multistage release of NO for effective sterilization and subsequent angiogenesis promotion. CaO(2) nanoparticles (NPs) are capped with PDA layers, followed by complexation with Fe(2+) and surface grafting of cysteine-NO to obtain Janus Ca@PDA(Fe) -CNO NPs. In response to low pH in BME, the decomposition of CaO(2) cores generates O(2) from one side of Janus NPs to propel biofilm penetration, and the released H(2) O(2) and Fe(2+) produce •OH through Fenton reaction. The concurrent glutathione-triggered release of NO can be converted into reactive nitrogen species, which exhibit significantly higher bactericidal efficacy than those with only generation of •OH or NO. The slow release of NO for an extended time period promotes endothelial cell proliferation and migration. On Staphylococcus aureus-infected skin wounds of diabetic mice, NP treatment eliminates bacterial infections and significantly elevates blood vessel densities, leading to full wound recovery and regeneration of arranged collagen fibers and skin accessories. Thus, the self-propelling and multistage release of NO provide a feasible strategy to combat biofilm infection without using any antibiotics and accelerate angiogenesis and wound healing for DFU treatment.
糖尿病足溃疡（DFU）的治疗面临持续性细菌感染和高血糖引起的血管畸形等挑战。本文设计了自推进纳米马达，通过生物膜微环境（BME）激活实现一氧化氮（NO）的多阶段释放，从而实现有效灭菌并促进后续血管生成。CaO(2)纳米颗粒（NPs）表面包覆 PDA 层，随后与 Fe(2+)络合并表面接枝半胱氨酸-NO，制备出 Janus Ca@PDA(Fe)-CNO 纳米颗粒。在 BME 的低 pH 环境下，CaO(2)核心的分解从 Janus 纳米颗粒的一侧释放 O(2)，推动生物膜渗透，同时释放的 H(2)O(2)和 Fe(2+)通过芬顿反应生成•OH。同时，谷胱甘肽触发的 NO 释放可转化为活性氮物种，其杀菌效力显著高于仅产生•OH 或 NO 的情况。NO 的缓慢释放可促进内皮细胞增殖和迁移。在糖尿病小鼠金黄色葡萄球菌感染的皮肤创面上，纳米颗粒处理消除了细菌感染，显著提高了血管密度，促进了创面完全愈合及有序胶原纤维和皮肤附属结构的再生。因此，自推进式多阶段 NO 释放为无需抗生素的生物膜感染防治提供了可行策略，并加速了糖尿病足溃疡（DFU）治疗中的血管生成和创面愈合。

209. Tang, R., et al., The effect of Klotho protein complexed with nanomaterials on bone mesenchymal stem cell performance in the treatment of diabetic ischaemic ulcer, in IET Nanobiotechnol. 2022. p. 316–324.
209. 唐，R. 等，Klotho 蛋白与纳米材料复合物对糖尿病缺血性溃疡治疗中骨间充质干细胞性能的影响，载于《IET 纳米生物技术》2022 年，第 316–324 页。

A lack of angiogenesis is the key problem in the healing of diabetic foot ulcers. Stem cells have already been proven to have a high potential for angiogenesis. The most important aspects of stem cell therapy are improving the microenvironment, cell homing and continuous factor stimulation. We investigated the effect of Klotho protein to heal wounds by promoting the proliferation and migration of bone mesenchymal stem cells and endothelial cells in vitro. Based on the above study, we produced a compound material by using poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA), chitosan microspheres and gelatin through electro spining technology. The structure of the compound material, just like a sandwich, is that two pieces of PLGA nanofiber films clamped gelatin film which contained chitosan microspheres. In the in vitro release experiment, we could detect the release of Klotho after seven days in the compound material, but the release time was approximately 40 hours for the chitosan microspheres. After seeded bone mesenchymal stem cells (BMSCs) on the surface of the compound material, we observed morphologies of the chitosan microsphere, the PLGA nanofiber and BMSCs by scanning electron microscopy. The nanofiber mesh biological tissue materials could supply an appropriate microenvironment and cell factors for the survival of BMSCs. Compared with the control group, the biological tissue material seeded with BMSCs significantly promoted angiogenesis in the lower limb of diabetic C57BL/6J mice and accelerated diabetic foot wound healing. The compound biomaterial which could continuously stimulate BMSCs through releasing Klotho protein could accelerate wound healing in the diabetic foot and other ischemic ulcers.
缺血是糖尿病足溃疡愈合的关键问题。干细胞已被证实具有较高的血管生成潜力。干细胞治疗的关键方面包括改善微环境、细胞归巢及持续因子刺激。本研究探讨了 Klotho 蛋白通过促进骨髓间充质干细胞和内皮细胞的增殖与迁移，对体外伤口愈合的影响。基于上述研究，我们采用聚乳酸-共-乙醇酸（PLGA）、壳聚糖微球和明胶，通过静电纺丝技术制备了复合材料。该复合材料的结构类似于三明治，由两层 PLGA 纳米纤维膜夹住含有壳聚糖微球的明胶膜。在体外释放实验中，我们在复合材料中检测到克洛斯蛋白在 7 天后释放，而壳聚糖微球释放时间约为 40 小时。在复合材料表面接种骨髓间充质干细胞（BMSCs）后，我们通过扫描电子显微镜观察了壳聚糖微球、PLGA 纳米纤维及 BMSCs 的形态。纳米纤维网状生物组织材料可为 BMSCs 的存活提供适宜的微环境和细胞因子。与对照组相比，接种 BMSCs 的生物组织材料显著促进了糖尿病 C57BL/6J 小鼠下肢的血管生成，并加速了糖尿病足溃疡的愈合。该复合生物材料通过持续释放 Klotho 蛋白刺激 BMSCs，可加速糖尿病足及其他缺血性溃疡的愈合。

210. Salah, M., et al., Fig latex inhibits the growth of pathogenic bacteria invading human diabetic wounds and accelerates wound closure in diabetic mice, in Sci Rep. 2022. p. 21852.
210. Salah, M. 等，乳胶提取物抑制侵入人类糖尿病伤口的致病细菌生长并加速糖尿病小鼠伤口愈合，发表于《科学报告》2022 年，第 21852 页。

Impaired wound healing is one of the most critical complications associated with diabetes mellitus. Infections and foot ulcers are major causes of morbidity for diabetic patients. The current treatment of diabetic foot ulcers, commonly used antibiotics, is associated with the development of bacterial resistance. Hence, novel and more effective natural therapeutic antibacterial agents are urgently needed and should be developed against the pathogenic bacteria inhabiting diabetic wounds. Therefore, the current study aimed to investigate the impact of fig latex on pathogenic bacteria and its ability to promote the healing process of diabetic wounds. The pathogenic bacteria were isolated from patients with diabetic foot ulcers admitted to Assiut University Hospital. Fig latex was collected from trees in the Assiut region, and its chemical composition was analyzed using GC‒MS. The antibacterial efficacy of fig latex was assessed on the isolated bacteria. An in vivo study to investigate the effect of fig latex on diabetic wound healing was performed using three mouse groups: nondiabetic control mice, diabetic mice and diabetic mice treated with fig latex. The influence of fig latex on the expression levels of β-defensin-1, PECAM-1, CCL2 and ZO-1 and collagen formation was investigated. The GC‒MS analysis demonstrated the presence of triterpenoids, comprising more than 90% of the total latex content. Furthermore, using a streptozotocin-induced diabetic mouse model, topical treatment of diabetic wound tissues with fig latex was shown to accelerate and improve wound closure by increasing the expression levels of β-defensin-1, collagen, and PECAM-1 compared to untreated diabetic wounds. Additionally, fig latex decreased the expression levels of ZO-1 and CCL2.
糖尿病引起的伤口愈合障碍是糖尿病最严重的并发症之一。感染和足部溃疡是糖尿病患者的主要致残原因。目前，糖尿病足溃疡的常规治疗方法是使用抗生素，但这与细菌耐药性的发展密切相关。因此，迫切需要开发新型、更有效的天然抗菌疗法，以对抗糖尿病伤口中存在的致病细菌。因此，本研究旨在探讨无花果乳汁对致病菌的影响及其促进糖尿病伤口愈合的能力。致病菌从阿西乌特大学医院收治的糖尿病足溃疡患者中分离出来。无花果乳汁从阿西乌特地区树木中采集，其化学成分通过气相色谱-质谱（GC-MS）分析。无花果乳汁的抗菌活性对分离出的细菌进行了评估。通过三组小鼠模型（非糖尿病对照组、糖尿病组及糖尿病联合无花果乳胶治疗组）开展体内实验，评估无花果乳胶对糖尿病伤口愈合的影响。研究了无花果乳胶对β-防御素-1、PECAM-1、CCL2、ZO-1 表达水平及胶原蛋白形成的调节作用。气相色谱-质谱分析显示，乳胶中含有三萜类化合物，占总乳胶含量的 90%以上。此外，采用链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型，局部应用无花果乳胶于糖尿病伤口组织，结果显示与未处理的糖尿病伤口相比，无花果乳胶可加速并改善伤口愈合，通过提高β-防御素-1、胶原蛋白和 PECAM-1 的表达水平。此外，无花果乳胶还降低了 ZO-1 和 CCL2 的表达水平。

211. Ruffo, M., et al., Synthesis and evaluation of wound healing properties of hydro-diab hydrogel loaded with green-synthetized AGNPS: in vitro and in ex vivo studies, in Drug Deliv Transl Res. 2022. p. 1881–1894.
211. 鲁福，M. 等，水合二聚糖水凝胶负载绿色合成 AGNPS 的合成及其伤口愈合性能评价：体外及离体研究，药物递送与转化研究，2022，第 1881–1894 页。

In diabetic patients, the presence of neuropathy, peripheral vascular diseases and ischemia, leads to the formation of foot ulcerations with a higher risk of infection because the normal response to bacterial infection is missing. In the aim to control and treat diabetic foot ulcerations (DFUs), wound dressings that are able to absorb exudate, to prevent infections, and to promote wound healing are needed. For this reason, the aim of the present research was to synthetize a biocompatible hydrogel (called HyDrO-DiAb) composed of carboxymethylcellulose loaded with silver nanoparticles (AgNPs) for the treatment of diabetic foot ulcers. In this study, AgNPs were obtained by a green synthesis and, then, were dissolved in a CMC hydrogel that, after a freeze drying process, becomes a flexible and porous structure. The in vitro and in ex vivo wound healing activity of the obtained HyDrO-DiAb hydrogel was evaluated.
在糖尿病患者中，神经病变、周围血管疾病和缺血的发生会导致足部溃疡的形成，且感染风险更高，因为正常的细菌感染反应缺失。为了控制和治疗糖尿病足溃疡（DFUs），需要能够吸收渗出物、预防感染并促进伤口愈合的伤口敷料。为此，本研究旨在合成一种生物相容性水凝胶（命名为 HyDrO-DiAb），其由载有银纳米颗粒（AgNPs）的羧甲基纤维素（CMC）组成，用于治疗糖尿病足溃疡。本研究中，AgNPs 通过绿色合成方法制备，随后溶解于 CMC 水凝胶中，经冻干处理后形成柔软多孔结构。本研究评估了所得 HyDrO-DiAb 水凝胶的体外及离体伤口愈合活性。

212. Renuka, R.R., et al., Diverse nanocomposites as a potential dressing for diabetic wound healing, in Front Endocrinol (Lausanne). 2022. p. 1074568.
212. 伦库卡，R.R. 等，多种纳米复合材料作为糖尿病伤口愈合的潜在敷料，载于《内分泌学前沿》（洛桑）。2022. 第 1074568 页。

Wound healing is a programmed process of continuous events which is impaired in the case of diabetic patients. This impaired process of healing in diabetics leads to amputation, longer hospitalisation, immobilisation, low self-esteem, and mortality in some patients. This problem has paved the way for several innovative strategies like the use of nanotechnology for the treatment of wounds in diabetic patients. The use of biomaterials, nanomaterials have advanced approaches in tissue engineering by designing multi-functional nanocomposite scaffolds. Stimuli-responsive scaffolds that interact with the wound microenvironment and controlled release of bioactive molecules have helped in overcoming barriers in healing. The use of different types of nanocomposite scaffolds for faster healing of diabetic wounds is constantly being studied. Nanocomposites have helped in addressing specific issues with respect to healing and improving angiogenesis. Method: A literature search was followed to retrieve the articles on strategies for wound healing in diabetes across several databases like PubMed, EMBASE, Scopus and Cochrane database. The search was performed in May 2022 by two researchers independently. They keywords used were "diabetic wounds, nanotechnology, nanocomposites, nanoparticles, chronic diabetic wounds, diabetic foot ulcer, hydrogel". Exclusion criteria included insulin resistance, burn wound, dressing material.
伤口愈合是一个由一系列连续事件组成的程序化过程，在糖尿病患者中这一过程会受到干扰。糖尿病患者伤口愈合过程的异常会导致截肢、住院时间延长、活动受限、自尊心低下，甚至在部分患者中导致死亡。这一问题为多种创新策略的研发铺平了道路，其中包括利用纳米技术治疗糖尿病患者伤口。生物材料和纳米材料在组织工程领域取得了显著进展，通过设计多功能纳米复合支架实现了组织工程的先进方法。响应刺激的支架能够与伤口微环境相互作用并控制生物活性分子的释放，从而克服了愈合过程中的障碍。不同类型纳米复合支架在加速糖尿病伤口愈合方面的研究正在不断深入。纳米复合材料在解决愈合过程中的特定问题和改善血管生成方面发挥了重要作用。方法：通过检索 PubMed、EMBASE、Scopus 和 Cochrane 数据库等多个数据库，对糖尿病伤口愈合策略的相关文献进行系统性文献检索。检索于 2022 年 5 月由两名研究人员独立完成。检索关键词包括“糖尿病伤口、纳米技术、纳米复合材料、纳米颗粒、慢性糖尿病伤口、糖尿病足溃疡、水凝胶”。排除标准包括胰岛素抵抗、烧伤伤口、敷料材料。

213. Pandey, S., et al., Leveraging Potential of Nanotherapeutics in Management of Diabetic Foot Ulcer, in Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2022. p. 678–686.
213. 潘迪，S. 等，纳米药物在糖尿病足溃疡管理中的潜在应用，载于《实验与临床内分泌学与糖尿病》2022 年，第 678–686 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) are the most common complications associated with diabetes mellitus. DFUs are displayed as open sores or wounds located on the bottom of the foot as a secondary complication of diabetes mellitus (DM). DFUs are associated with significant morbidity and mortality and can subsequently lead to hospitalization and lower limb amputation if not recognized and treated on time. An immense challenge to conventional treatments is caused by the chronic nature of diabetic foot syndrome and it has led to the emergence of nanotechnology-based therapeutics. The greatest advantages of these nanotherapeutics are their unique biological, chemical, and physical properties. The present review highlights the augmentation of bacterial infections relating to delayed healing of DFUs and the potential of nanotherapeutics such as polymeric nanoparticles, metallic nanoparticles, siRNA-based nanoparticles, lipid nanoparticles, and nanofibers in accelerating wound healing in diabetic foot ulcers.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病最常见的并发症。DFUs 表现为足底出现的开放性溃疡或伤口，是糖尿病（DM）的继发性并发症。DFUs 与显著的发病率和死亡率相关，若未及时识别和治疗，可能导致住院治疗甚至下肢截肢。糖尿病足综合征的慢性特性给传统治疗带来了巨大挑战，并促使基于纳米技术的治疗方法应运而生。这些纳米疗法的最大优势在于其独特的生物学、化学和物理特性。本文综述了细菌感染与 DFUs 愈合延迟之间的关联，并探讨了聚合物纳米颗粒、金属纳米颗粒、siRNA 基纳米颗粒、脂质纳米颗粒及纳米纤维等纳米疗法在加速糖尿病足溃疡愈合中的潜在应用前景。

214. Mohamed, W.F., et al., Isolation and Characterization of Bacteriophages Active against Pseudomonas aeruginosa Strains Isolated from Diabetic Foot Infections, in Arch Razi Inst. 2022. p. 2187–2200.
214. 穆罕默德，W.F. 等，从糖尿病足感染中分离的铜绿假单胞菌菌株中分离和鉴定具有活性的噬菌体，载于《Arch Razi Inst.》2022 年，第 2187–2200 页。

Diabetic foot infection has become one of the most important public health concerns and is a growing problem. Pseudomonas aeruginosa is an important opportunistic multidrug-resistant bacterium in diabetic foot infections. In the absence of antibiotics active against MDR strains of P. aeruginosa, phage therapy becomes a key way to deal with P. aeruginosa infections. Out of 185 samples collected from diabetic foot ulcers, 50 (27.02%) isolates were identified as P. aeruginosa. The incidence increases with older ages, and males (n=34, 68%) predominated in all age groups. The tested isolates showed maximum susceptibility towards colistin (80%), imipenem (72%), amikacin (66%), and piperacillin/tazobactam (62%), while these isolates showed moderate susceptibility towards ceftazidime (58%), cefepime (52%) and gentamicin (46%). However, it showed complete resistance (100%) to ampicillin, cefaclor, and sulphamethoxazole/trimethoprim and highly resistance to clindamycin (90%) and amoxicillin/clavulanic acid (84%). Two bacteriophages (ϕPAE1 and ϕPAE2) isolated from sewage samples showed a broad host range against P. aeruginosaa clinical strains. ϕPAE2 infected 74% (37/50) and ϕPAE2 58% (29/50). Furthermore, both phages were host-specific, infecting only P. aeruginosa strains and could not infect other bacterial species in the cross-infectivity studies. Both phages were found to be relatively heat stable as over a period of 1 h, after exposure to a temperature range of 37-50°C, no significant loss in phage activity was observed. On the other hand, the lowest activity was observed at 70°C (39.15%) for ϕPAE1 whereas it was inactivated at 75°C while the lowest activity was observed at 75°C (38.01%) for ϕPAE2 whereas it was inactivated at 80°C. Isolated phages were able to survive and lyse host bacteria over a wide pH range. The optimum pH range for infection was from 6 to 8. Furthermore, ϕPAE1 lost its ability to lyses at pH 2, 3, 11 and 12, whereas; ϕPAE2 lost its infectivity at pH 2, 3 and 12. Chloroform was the most effective solvent that reduced the infectivity of ϕPAE1 and ϕPAE2 to 63.27% and 77.88%, respectively. On the other hand, petroleum ether showed the lowest effect on the infectivity of ϕPAE1 and ϕPAE2; it was reduced to 96.4% and 97.48%, respectively, followed by acetone and ethyl alcohol. The ability of P. aeruginosa phages to form plaques after different storage temperatures (4°C, 30°C, 37°C and 44°C) for a month was slightly affected. The storage of ϕPAE1 and ϕPAE2 at 4ºC showed the least effect on its infectivity, and the storage at 44ºC showed the highest reduction in its infectivity. Moreover, Phage counts were slightly decreased by increasing storage period and temperature.
糖尿病足感染已成为最重要的公共卫生问题之一，且呈日益严重的趋势。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是糖尿病足感染中重要的机会性耐多药细菌。在缺乏针对铜绿假单胞菌耐多药菌株（MDR）的有效抗生素的情况下，噬菌体疗法成为应对铜绿假单胞菌感染的关键方法。在收集的 185 份糖尿病足溃疡样本中，50 份（27.02%）被鉴定为铜绿假单胞菌。感染率随年龄增长而升高，且男性（n=34，68%）在所有年龄组中占主导地位。检测的菌株对粘菌素（80%）、亚胺培南（72%）、阿米卡星（66%）和哌拉西林/他唑巴坦（62%）表现出最高敏感性，而对头孢他啶（58%）、头孢噻肟（52%）和庆大霉素（46%）表现出中等敏感性。然而，这些菌株对氨苄西林、头孢克洛和磺胺甲噁唑/甲氧苄啶表现出完全耐药（100%），并对克林霉素（90%）和阿莫西林/羧西林（84%）表现出高度耐药。从污水样本中分离出的两种噬菌体（ϕPAE1 和ϕPAE2）对铜绿假单胞菌临床菌株具有广谱宿主范围。ϕPAE1 感染了 74%（37/50）的菌株，而ϕPAE2 感染了 58%（29/50）的菌株。此外，两种噬菌体均具有宿主特异性，仅感染铜绿假单胞菌菌株，且在交叉感染实验中无法感染其他细菌物种。两者均表现出相对较高的热稳定性，在 37-50°C 温度范围内暴露 1 小时后，噬菌体活性未出现显著下降。另一方面，ϕPAE1 在 70°C 时的活性最低（39.15%），而在 75°C 时失活；而ϕPAE2 在 75°C 时的活性最低（38.01%），并在 80°C 时失活。孤立的噬菌体能够在广泛的 pH 范围内存活并裂解宿主细菌。感染的最適 pH 范围为 6 至 8。此外，ϕPAE1 在 pH 2、3、11 和 12 时失去裂解能力，而ϕPAE2 在 pH 2、3 和 12 时失去感染性。氯仿是降低 ϕPAE1 和 ϕPAE2 感染力的最有效溶剂，分别将感染力降低至 63.27% 和 77.88%。另一方面，石油醚对 ϕPAE1 和 ϕPAE2 的感染力影响最小，分别降低至 96.4% 和 97.48%，其次是丙酮和乙醇。不同储存温度（4°C、30°C、37°C 和 44°C）下，P. aeruginosa 噬菌体形成菌落的能力略有影响。将 ϕPAE1 和 ϕPAE2 储存于 4°C 时，其感染力受影响最小；而储存于 44°C 时，感染力降低最为显著。此外，随着储存时间和温度的增加，噬菌体数量略有下降。

215. Mariadoss, A.V.A., et al., Diabetes mellitus and diabetic foot ulcer: Etiology, biochemical and molecular based treatment strategies via gene and nanotherapy, in Biomed Pharmacother. 2022. p. 113134.
215. 马里亚多斯（Mariadoss），A.V.A. 等，糖尿病与糖尿病足溃疡：病因学、生化及分子生物学治疗策略（基因与纳米疗法），载于《生物医学与药理治疗学》2022 年，第 113134 页。

Diabetes mellitus (DM) is a collection of metabolic and pathophysiological disorders manifested with high glucose levels in the blood due to the inability of β-pancreatic cells to secrete an adequate amount of insulin or insensitivity of insulin towards receptor to oxidize blood glucose. Nevertheless, the preceding definition is only applicable to people who do not have inherited or metabolic disorders. Suppose a person who has been diagnosed with Type 1 or Type 2DM sustains an injury and the treatment of the damage is complicated and prolonged. In that case, the injury is referred to as a diabetic foot ulcer (DFU). In the presence of many proliferating macrophages in the injury site for an extended period causes the damage to worsen and become a diabetic wound. In this review, the scientific information and therapeutic management of DM/DFU with nanomedicine, and other related data were collected (Web of Science and PubMed) from January 2000 to January 2022. Most of the articles revealed that standard drugs are usually prescribed along with hypoglycaemic medications. Conversely, such drugs stabilize the glucose transporters and homeostasis for a limited period, resulting in side effects such as kidney damage/failure, absorption/gastrointestinal problems, and hypoglycemic issues. In this paper, we review the current basic and clinical evidence about the potential of medicinal plants, gene therapy, chemical/green synthesized nanoparticles to improving the metabolic profile, and facilitating the DM and DFU associated complications. Preclinical studies also reported lower plasma glucose with molecular targets in DM and DFU. Research is underway to explore chemical/green synthesized nanoparticle-based medications to avoid such side effects. Hence, the present review is intended to address the current challenges, recently recognized factors responsible for DM and DFU, their pathophysiology, insulin receptors associated with DM, medications in trend, and related complications.
糖尿病（DM）是一组以血液中葡萄糖水平升高为特征的代谢和病理生理紊乱，其原因在于胰岛β细胞无法分泌足够的胰岛素，或胰岛素对受体的敏感性降低，导致无法有效氧化血液中的葡萄糖。然而，上述定义仅适用于没有遗传性或代谢性疾病的人群。假设一名被诊断为 1 型或 2 型 DM 的患者在受伤后，伤口处理复杂且持续时间较长。此时，该伤口被称为糖尿病足溃疡（DFU）。当伤口部位长期存在大量增殖的巨噬细胞时，损伤会加重并发展为糖尿病性伤口。本文通过检索 Web of Science 和 PubMed 数据库，收集了 2000 年 1 月至 2022 年 1 月期间关于糖尿病/糖尿病足溃疡（DM/DFU）与纳米医学相关科学信息及治疗管理数据。大多数研究表明，标准药物通常与降糖药物联合使用。然而，此类药物仅能短期稳定葡萄糖转运和稳态，可能引发肾损伤/衰竭、吸收/胃肠道问题及低血糖等副作用。本文综述了药用植物、基因疗法、化学/绿色合成纳米颗粒在改善代谢谱及缓解 DM 和 DFU 相关并发症方面的潜在作用，并梳理了当前基础与临床证据。前临床研究还报道了在糖尿病和糖尿病足中，通过分子靶点降低血浆葡萄糖水平。目前正在研究基于化学/绿色合成纳米颗粒的药物，以避免此类副作用。因此，本综述旨在探讨当前面临的挑战、近期识别出的导致糖尿病（DM）和糖尿病足溃疡（DFU）的因素、其病理生理机制、与糖尿病相关的胰岛素受体、最新药物治疗趋势以及相关并发症。

216. Loera-Valencia, R., et al., Evaluation of the therapeutic efficacy of dressings with ZnO nanoparticles in the treatment of diabetic foot ulcers, in Biomed Pharmacother. 2022. p. 113708.
216. 洛埃拉-瓦伦西亚（Loera-Valencia, R.）等，氧化锌纳米颗粒敷料治疗糖尿病足溃疡的疗效评价，生物医学与药理治疗学，2022，第 113708 页。

Type 2 diabetes (T2D) in developed countries have a prevalence of 11% with diabetic foot infections as the most common cause of hospitalization and amputation. To achieve healing of the diabetic foot ulcer wounds, appropriate dressings are essential and their effectiveness can be enhanced with nanoparticles, nevertheless ideal combinations of dressing composition and nanodrugs require further testing in humans. We have developed a calcium alginate dressings with ZnO nanoparticles (CAZnODs) for the treatment of diabetic foot ulcers in human patients. To test the efficacy of CAZnODs we designed a randomized controlled clinical experiment on 26 T2D patients with foot ulcers. The patients were randomized into two groups: G1 treatment with calcium alginate with NPs (G1; n = 16), and group 2 received the treatment without NPs (G2, n = 10). The bandage change was performed every 48 h The duration of the protocol was established at 10 weeks. Here, we report healing was achieved in patients, with 75% wound closure in G1 under treatment with NPs of calcium alginate versus 71% in G2 (calcium alginate without NPs) (p = 0.011). The average healing time was 48 days in G1 and 72 days in G2. Our data shows that CAZnODs were well tolerated and did not interfere with the wound healing process. The final wound area and time of healing support the hypothesis that the use of calcium alginate dressings with nanoparticles may induce better tissue regeneration while avoiding T2D complications such as secondary infections.
2 型糖尿病（T2D）在发达国家中的患病率为 11%，糖尿病足感染是导致住院和截肢的最常见原因。为了实现糖尿病足溃疡伤口的愈合，适当的敷料至关重要，其疗效可通过纳米颗粒进一步提升。然而，理想的敷料成分与纳米药物组合在人体中的效果仍需进一步测试。我们开发了一种含 ZnO 纳米颗粒的钙藻酸盐敷料（CAZnODs），用于治疗人类糖尿病足溃疡。为验证 CAZnODs 的疗效，我们对 26 例 T2D 合并足溃疡患者设计了一项随机对照临床试验。患者被随机分为两组：G1 组接受含纳米颗粒的钙藻酸盐敷料治疗（G1，n=16），G2 组接受不含纳米颗粒的敷料治疗（G2，n=10）。每 48 小时更换一次敷料，治疗方案持续 10 周。结果显示，G1 组患者的愈合率为 75%，而 G2 组（未添加纳米颗粒的钙藻酸盐敷料）的愈合率为 71%（p=0.011）。G1 组的平均愈合时间为 48 天，G2 组为 72 天。我们的数据表明，CAZnODs 耐受性良好，未干扰伤口愈合过程。最终伤口面积和愈合时间支持假设：使用含纳米颗粒的钙藻酸盐敷料可能促进更好的组织再生，同时避免 2 型糖尿病并发症如继发感染。

217. Li, X., et al., Efficacy and safety of ALA-PDT in treatment of diabetic foot ulcer with infection, in Photodiagnosis Photodyn Ther. 2022. p. 102822.
217. 李，X. 等，α-硫辛酸光动力疗法治疗糖尿病足溃疡合并感染的疗效与安全性，光诊断与光动力治疗，2022，第 102822 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFUs) with infection is a major clinical issue, as the infection not only potentially devastate the wound healing, but also is the factor that most often leads to amputation. Nevertheless, traditional antibiotic treatment is often insufficient to clear the infection, which could lead to side effects. Photodynamic therapy (PDT) has broad-spectral antibacterial activity. Meanwhile, it is difficult to induce antibiotic resistance. Here, we aim to evaluate the safety and efficacy of 5-aminolevulinic acid photodynamic therapy (ALA-PDT) in the treatment of DFUs with infection. METHODS: In our study, 5 diabetic patients with infectious DFUs were diagnosed by pathological examination and the depth of wound was examined by X-Ray. All patients' wounds were firstly irradiated with 20% ALA-PDT (635 nm, 100 J/cm(2), 80 mW/cm(2)) using the red LED to control the infection. Treatment will be combined with debridement if there is granulation necrosis or secretion on the wound surface. PDT sessions were performed weekly in all patients until healing was achieved. All patients were followed up for 0.6-1.2 years after treatment. RESULTS: In 5 patients, the DFUs with infection was completely controlled by ALA-PDT. There was no recurrence of DFUs in the follow-up of 0.9 years (range, 0.6-1.2 years) after the treatment. CONCLUSIONS: ALA-PDT treatment for DFUs with infection show successful outcomes and might ultimately avoid amputation.
背景：糖尿病足溃疡（DFUs）合并感染是临床面临的重大问题，感染不仅可能严重阻碍伤口愈合，更是导致截肢的最常见因素。然而，传统抗生素治疗常难以彻底清除感染，且可能引发副作用。光动力疗法（PDT）具有广谱抗菌活性。同时，其不易诱导抗药性。本研究旨在评估 5-氨基乙醛酸光动力疗法（ALA-PDT）治疗感染性 DFUs 的安全性和有效性。方法：本研究纳入 5 例经病理学检查确诊的感染性 DFU 患者，并通过 X 线检查评估伤口深度。所有患者伤口首先采用红光 LED（20% ALA-PDT，635 nm，100 J/cm²，80 mW/cm²）照射以控制感染。若伤口表面出现肉芽组织坏死或分泌物，治疗将结合清创术。所有患者每周进行一次 PDT 治疗，直至伤口愈合。治疗后，所有患者随访 0.6-1.2 年。结果：5 例患者的感染性 DFU 通过 ALA-PDT 治疗完全控制。治疗后随访 0.9 年（范围，0.6-1.2 年）未发现 DFU 复发。结论：ALA-PDT 治疗感染性 DFU 显示出成功疗效，可能最终避免截肢。

218. Lei, X., et al., Degradable microneedle patches loaded with antibacterial gelatin nanoparticles to treat staphylococcal infection-induced chronic wounds, in Int J Biol Macromol. 2022. p. 55–65.
218. 雷, X., 等., 载有抗菌明胶纳米颗粒的可降解微针贴片用于治疗金黄色葡萄球菌感染引起的慢性伤口, 生物大分子国际期刊. 2022. 第 55–65 页.

Infection-induced chronic wounds cause prolonged pains, a high risk of amputation, and even increased mortality in immunocompromised patients. Here we report an antibacterial microneedle (MN) patch, which features high degradability in biological fluids and gelatinase-responsive release of an antibacterial photothermal peptide AMP-Cypate. We first synthesize gelatin nanoparticles (GNPs) and then conjugate the AMP-Cypate to afford composite AMP-Cypate@GNPs. The proteinaceous nanoparticles can responsively release AMP-Cypate in the presence of gelatinase, an enzyme secreted specifically by Staphylococcus aureus (S. aureus). AMP-Cypate@GNPs were then deposited in the tips of MNs fabricated by PVP and recombinant human type III collagen (Col III) to devise the antibacterial MN/AMP-Cypate@GNP patches. When applied to the infection site, MNs break through the epidermis and the stratum corneum, dissolve in the infected dermis, reach the bacterial colony or biofilm, release AMP-Cypate@GNPs, and exert a gelatinase-responsive photothermal therapy under near-infrared (NIR) irradiation to kill the pathogen S. aureus. In a rat model of staphylococcal infection-induced chronic wounds mimicking the condition of diabetic foot ulcer, the antibacterial MN/AMP-Cypate@GNP patches eradiated the bacterial infection and resulted in complete healing of the wounds, proving its potential application in the treatment of chronic wound infections and diabetic foot ulcers.
感染引起的慢性伤口会导致持续性疼痛、截肢风险增加，甚至在免疫功能低下患者中导致死亡率升高。本文报道了一种抗菌微针（MN）贴片，其特点是在生物体液中具有高降解性，并能响应明胶酶释放抗菌光热肽 AMP-Cypate。首先合成明胶纳米颗粒（GNPs），随后将 AMP-Cypate 与 GNPs 偶联，制备复合材料 AMP-Cypate@GNPs。该蛋白质纳米颗粒可在金黄色葡萄球菌（S. aureus）特异性分泌的明胶酶存在下响应性释放 AMP-Cypate。随后，将 AMP-Cypate@GNPs 沉积于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与重组人 III 型胶原蛋白（Col III）制备的微针（MNs）尖端，制备抗菌微针/AMP-Cypate@GNP 贴片。当应用于感染部位时，微针穿透表皮和角质层，溶解于感染的真皮层，到达细菌菌落或生物膜，释放 AMP-Cypate@GNPs，并在近红外（NIR）照射下通过胶原酶响应的光热疗法杀死病原体金黄色葡萄球菌。在大鼠金黄色葡萄球菌感染诱导的慢性伤口模型中，该抗菌 MN/AMP-Cypate@GNP 贴片消灭了细菌感染并实现了伤口完全愈合，证实了其在慢性伤口感染及糖尿病足溃疡治疗中的潜在应用价值。

219. Kandregula, B., et al., Exploration of Lipid-Based Nanocarriers as Drug Delivery Systems in Diabetic Foot Ulcer, in Mol Pharm. 2022. p. 1977–1998.
219. 坎德雷古拉（Kandregula），B. 等，脂质基纳米载体作为糖尿病足溃疡药物递送系统的探索，载于《分子药理学》2022 年，第 1977–1998 页。

Diabetes mellitus is a chronic manifestation characterized by high levels of glucose in the blood resulting in several complications including diabetic wounds and ulcers, which predominantly require a longer duration of treatment and adversely affect the quality of life of the patients. Nanotechnology-based therapeutics (both intrinsic and extrinsic types) have emerged as a promising treatment in diabetic foot ulcer/chronic wounds owing to their unique characteristics and specific functional properties. In this review, we have focused on the significance of the use of lipids in the healing of diabetic ulcers, their interaction with the injured skin, and recent trends in lipid-based nanocarriers for the healing of diabetic wounds. Lipid nanocarriers are also being investigated for gene therapy in diabetic wound healing to encapsulate nucleic acids such as siRNA and miRNA, which could silence the expression of inflammatory cytokines overexpressed in chronic wounds. Additionally, these are also being explored for encapsulating proteins, peptides, growth factors, and other biological genetic material as therapeutic agents. Lipid-based nanocarriers encompassing a wide variety of carriers such as liposomes, niosomes, ethosomes, solid lipid nanoparticles, and lipidoid nanoparticles that are explored for the treatment of foot ulcers supplemented with relevant research studies have been discussed in the present review. Lipid-based nanodrug delivery systems have demonstrated promising wound healing potential, particularly in diabetic conditions due to the enhanced efficacy of the entrapped active molecules.
糖尿病是一种慢性疾病，其特征为血液中葡萄糖水平持续升高，可导致多种并发症，包括糖尿病性溃疡，这些并发症通常需要较长的治疗时间，并严重影响患者的生活质量。基于纳米技术的治疗方法（包括内在和外在类型）因其独特的特性和特定的功能属性，已成为治疗糖尿病足溃疡/慢性伤口的有前途的治疗方法。本文重点探讨了脂质在糖尿病溃疡愈合中的作用、其与受损皮肤的相互作用，以及脂质基纳米载体在糖尿病伤口愈合中的最新研究趋势。脂质纳米载体还被用于糖尿病伤口愈合的基因治疗，可包裹核酸（如 siRNA 和 miRNA），从而抑制慢性伤口中过度表达的炎症细胞因子的表达。此外，这些载体还被探索用于包裹蛋白质、肽、生长因子及其他生物遗传物质作为治疗药物。本综述讨论了包含脂质体、尼奥脂质体、乙醇脂质体、固体脂质纳米颗粒及脂质类纳米颗粒等多种载体的脂质基纳米载体，并结合相关研究探讨了其在足溃疡治疗中的应用。脂质基纳米药物递送系统展现出显著的伤口愈合潜力，尤其在糖尿病条件下，由于包封活性分子的增强疗效，其应用前景更为广阔。

220. Herron, K., Impact of a novel synthetic nanofibre matrix to treat hard-to-heal wounds, in J Wound Care. 2022. p. 962–968.
220. 赫伦，K.，新型合成纳米纤维基质对难愈合伤口治疗的影响，载于《伤口护理杂志》，2022 年，第 962–968 页。

OBJECTIVE: Complex hard-to-heal wounds are difficult to manage, generating significant expense to the US healthcare system, costing nearly $25 billion annually. Recently, a resorbable synthetic nanofibre matrix was trialled on a variety of complex hard-to-heal wounds at Astria Sunnyside Hospital to assess clinical efficacy. METHOD: In this case series, five patients with multiple comorbidities presented in both the inpatient and outpatient setting with various hard-to-heal refractory wounds, including a venous leg ulcer (n=1), a diabetic foot ulcer (n=1), a Charcot foot deformity (n=1) and pressure ulcers (n=2). In an effort to treat these hard-to-heal wounds using a different treatment modality, each patient was transitioned to a care regimen utilising the synthetic nanofibre matrix. RESULTS: Each patient, regardless of wound type, exhibited the formation of granulation tissue and a reduction in wound size. The application of this synthetic nanofibre matrix also resulted in tissue coverage over exposed structure in three cases, reduction of wound exudate in two cases, and eliminated a recurring infection with and without antibiotics in four cases. CONCLUSION: In this study, the treatment of hard-to-heal refractory wounds with the synthetic nanofibre matrix resulted in the desired biological responses and new tissue formation. Inclusion of the nanofibre matrix in inpatient and outpatient wound care settings may provide a much-needed solution for costly, difficult-to-treat, hard-to-heal wounds, and may offer a reduction in the total cost of care.
目标：复杂难愈合的伤口难以管理，给美国医疗系统带来巨大经济负担，每年花费近$250 亿美元。最近，Astria Sunnyside 医院对多种复杂难愈合伤口进行了可吸收合成纳米纤维基质的临床试验，以评估其临床疗效。方法：本病例系列研究纳入了 5 例合并多种基础疾病的患者，其在住院及门诊就诊时均存在多种难治性伤口，包括静脉性下肢溃疡（n=1）、糖尿病足溃疡（n=1）、Charcot 足畸形（n=1）及压疮（n=2）。为尝试采用不同治疗模式治疗这些难治性伤口，每位患者均转为使用合成纳米纤维基质的护理方案。结果：无论伤口类型如何，每位患者均出现肉芽组织形成及伤口大小缩小。合成纳米纤维基质的应用在 3 例中实现了暴露结构的组织覆盖，在 2 例中减少了伤口渗出物，并在 4 例中消除了反复感染（无论是否使用抗生素）。结论：本研究中，采用合成纳米纤维基质治疗难治性顽固性伤口，取得了预期生物学反应和新组织形成。将纳米纤维基质纳入住院及门诊伤口护理方案，可能为治疗高昂、难治、难愈合的伤口提供急需的解决方案，并有望降低整体治疗成本。

221. Gupta, A., et al., Second Ray Amputation in Diabetic Foot - Functionally Better than Proximal Foot Amputations, but Beware of Charcot Arthropathy: A Case Report and Review of Literature, in J Orthop Case Rep. 2022. p. 13–17.
221. 古普塔（Gupta），A. 等，糖尿病足第二趾骨截肢：功能优于近端足截肢，但需警惕 Charcot 关节病：一例病例报告及文献回顾，载于《骨科病例报告杂志》（J Orthop Case Rep.），2022 年，第 13–17 页。

INTRODUCTION: Lower limb amputations secondary to diabetic foot infection/osteomyelitis (OM) are the most common cause for non-traumatic amputations of the lower extremity. Hind/midfoot amputations are commonly done for metatarsal (MT) OM. They are, however, associated with higher complication and revision rates and often lead to below knee amputation. In comparison, distal/forefoot toe disarticulation/ray amputation (R amp) have lesser revision rates/complications and give better functional outcome. Here, we report a case of 2nd R amp with an uncommon complication. CASE REPORT: A 42-year-old male with uncontrolled diabetes and bilateral diabetic neuropathy presented with discharging sinus over plantar aspect of the left foot since 1 week. There was no evidence of underlying OM on MRI. Wound healed with soft-tissue debridement and empirical antibiotics (culture negative) for 2 weeks. Re-debridement was done for a wound gape 6 weeks later. Infection resolved with targeted antibiotics (oral ciprofloxacin and doxycycline) for Enterobacter cloacae given for 1 month. Six months later, he developed pain and swelling in the left foot following prolonged barefoot walking and possible injury with a stone. There was local redness, swelling, and a plantar sinus. MRI revealed septic arthritis of the left 2nd metatarsophalangeal (MTP) joint, OM of the 2nd MT head, and an encapsulated soft-tissue abscess. Aggressive debridement with 2nd R amp and careful separation of encapsulated abscess was done leaving behind base of 2nd MT to maintain stability of the Lisfranc joint. Wound healed primarily. Targeted antibiotics for Methicillin Susceptible Staphylococcus aureus were given for 6 weeks. Good diabetic control and avoiding bare foot walking were advised and he is infection free, fully functional, and asymptomatic at 36 months. However, he was noted to have developed valgus deformity of the midfoot secondary to Charcot osteoarthropathy of the Lisfranc joints at 36 months follow-up, involving 1st, 3rd, and 4th TMT joints. The other foot did
引言：糖尿病足感染/骨髓炎（OM）引起的下肢截肢是下肢非创伤性截肢的最常见原因。后足/中足截肢常用于治疗跖骨（MT）OM。然而，此类截肢并发症和再手术率较高，常导致膝下截肢。相比之下，远端/前足趾关节切除术/趾骨截除术（R amp）的再手术率和并发症较低，且功能预后更好。本文报告了一例第 2 趾 R amp 合并罕见并发症的病例。病例报告：一名 42 岁男性，糖尿病控制不佳，双侧糖尿病神经病变，左足掌面出现脓性窦道 1 周。MRI 未见骨髓炎证据。经软组织清创和经验性抗生素治疗（培养阴性）2 周后伤口愈合。6 周后因伤口裂开再次清创。感染经针对性抗生素治疗（口服环丙沙星和多西环素）1 个月后治愈，病原体为肠杆菌属。6 个月后，患者因长时间赤脚行走及可能的石块撞击，左足出现疼痛和肿胀。局部有红肿及足底窦道。MRI 显示左侧第 2 跖趾关节（MTP）化脓性关节炎、第 2 跖骨头骨髓炎及包膜性软组织脓肿。行积极清创术，切除第 2 跖骨头，并小心分离包膜脓肿，保留第 2 跖骨基底以维持 Lisfranc 关节稳定性。伤口主要愈合。针对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（MSSA）的抗生素治疗持续 6 周。建议患者保持良好的糖尿病控制并避免赤脚行走。目前，患者在 36 个月随访时未发现感染，功能正常且无症状。然而，在 36 个月随访时发现，患者因 Lisfranc 关节的 Charcot 骨关节病变导致中足出现外翻畸形，涉及第 1、3、4 跖跖关节。另一侧足部情况 not show any evidence of Charcot arthropathy. CONCLUSION: Recurrent wound infections with subsequent OM are a common feature of diabetic foot. R amps have better functional outcomes with preserved foot stability, shorter length of hospitalization, and associated costs as compared to hind/midfoot amputations. They may, however, develop Charcot osteoarthropathy due to the void between adjoining MTs resulting in altered forces across the Lisfranc joints. Surgeons must beware of this complication, especially following R amps and monitor these patients with serial clinical and radiographic examination.
未发现任何 Charcot 关节病变的证据。结论：反复发作的伤口感染继发性骨髓炎是糖尿病足的常见特征。R 截肢术在保留足部稳定性、缩短住院时间及降低相关费用方面优于后足/中足截肢术。然而，由于相邻跖骨间隙导致 Lisfranc 关节受力异常，R 截肢术可能引发 Charcot 骨关节病。外科医生需特别警惕此并发症，尤其在 R 截肢术后，应通过定期临床及影像学检查对患者进行随访监测。

222. Chang, T., et al., 3D PCL/collagen nanofibrous medical dressing for one-time treatment of diabetic foot ulcers, in Colloids Surf B Biointerfaces. 2022. p. 112480.
222. 张，T. 等，3D PCL/胶原蛋白纳米纤维医用敷料用于糖尿病足溃疡的一次性治疗，载于《胶体与界面科学 B：生物界面》2022 年，第 112480 页。

Nanofibrous dressings exhibit high specific surface areas, good histocompatibility, enhanced wound healing, and reduced inflammation, which have broad technological implications for treating diabetic foot ulcers (DFUs). However, current nanofibrous dressings still suffer from high resistance to cell infiltration and multiple dressing changes. In this study, polycaprolactone (PCL) and collagen were adopted as electrospinning materials to prepare a 3D PCL/Collagen (PC) nanofibrous dressing (3D-PC) using aqueous phase fibre reassembly technology. The matrix metalloproteinases (MMPs) inhibitor doxycycline hyclate (DCH)-loaded halloysite nanotubes (HNTs) (DCH@HNTs) and antibacterial agent cephalexin (CEX) were loaded onto the dressing to prepare a multifunctional 3D drug-loaded PCL/Collagen nanofibrous dressing to promote DFU wound healing. The obtained 3D nanofibrous dressing exhibited high water absorption capacity and swelling capacity. It showed good antibacterial activity against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) in vitro antibacterial test. In addition, the 3D nanofibrous dressing demonstrated good biocompatibility. It could significantly reduce the frequency of dressing changes and improve the healing of DFU wounds compared with the conventional multiple dressing changes method, suggesting a potential candidate for healing diabetic wounds.
纳米纤维敷料具有高比表面积、良好的组织相容性、促进伤口愈合和减少炎症等特性，在治疗糖尿病足溃疡（DFUs）方面具有广泛的技术应用前景。然而，目前纳米纤维敷料仍存在细胞渗透性差和需要频繁更换敷料等问题。本研究采用聚己内酯（PCL）和胶原蛋白作为电纺丝材料，利用水相纤维重组技术制备了三维 PCL/胶原蛋白（PC）纳米纤维敷料（3D-PC）。将基质金属蛋白酶（MMPs）抑制剂多西环素盐酸盐（DCH）负载的吡啶甲酸钾（HNTs）（DCH@HNTs）与抗菌剂头孢噻肟（CEX）负载于敷料中，制备了多功能 3D 药物负载 PCL/胶原蛋白纳米纤维敷料，以促进 DFU 伤口愈合。所得 3D 纳米纤维敷料表现出高吸水能力和膨胀能力。体外抗菌试验显示，其对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）具有良好的抗菌活性。此外，3D 纳米纤维敷料表现出良好的生物相容性。与传统多次换药方法相比，它能显著减少换药频率并改善 DFU 伤口愈合，表明其可能是治疗糖尿病伤口的潜在候选材料。

223. Cesar, G.B., et al., Treatment of chronic wounds with methylene blue photodynamic therapy: A case report, in Photodiagnosis Photodyn Ther. 2022. p. 103016.
223. 塞萨尔，G.B. 等，甲碘蓝光动力疗法治疗慢性伤口：一例病例报告，载于《光诊断与光动力治疗》2022 年，第 103016 页。

Methylene blue (MB) mediated photodynamic therapy (PDT) is an emerging treatment for different kinds of skin lesions and ulcers. Our case report aims to assess its potential in treating diabetic foot ulcers, venous leg ulcers, and pressure ulcers. Patients presented with complex chronic wounds larger than 40 cm(2) with low healing potential. Once a week, patients had an aqueous formulation of MB at a concentration of 10 mg/mL (1% w/v) applied topically on their wounds, which were then irradiated with a light-emitting diode (LED) light source (660 nm, 3.8 J/cm(2)) with 9 mW/cm(2) on tissue surface. Symptom improvement and recurrence rates were assessed with a long-term follow-up from 2018 to 2021. The results were satisfactory, with significant wound size reduction, and a decrease in aspects indicative of infection including odor, presence of exudates, and purulence. After methylene blue-mediated photodynamic therapy (MB-PDT), patients showed significantly reduced wound secretion, no signs of local reaction, and no adverse effects such as burning sensation, pain, itching, skin erythema, or general malaise.
亚甲蓝（MB）介导的光动力疗法（PDT）是一种治疗各种皮肤损伤和溃疡的新兴疗法。本病例报告旨在评估其在治疗糖尿病足溃疡、静脉性下肢溃疡和压疮中的潜在疗效。患者均表现为复杂性慢性伤口，面积大于 40 cm²，且愈合潜力较低。每周一次，患者在伤口处局部涂抹甲基蓝水溶液（浓度 10 mg/mL，即 1% w/v），随后使用发光二极管（LED）光源（波长 660 nm，剂量 3.8 J/cm²，表面光强 9 mW/cm²）进行照射。通过 2018 年至 2021 年的长期随访评估了症状改善及复发率。结果显示疗效满意，伤口面积显著缩小，感染相关指标（包括异味、渗出物存在及脓性分泌物）均有所改善。经亚甲蓝介导的光动力疗法（MB-PDT）后，患者伤口分泌物显著减少，无局部反应迹象，且未出现烧灼感、疼痛、瘙痒、皮肤红肿或全身不适等不良反应。

224. 邹洁, 黄酮柚皮素和淫羊藿素缓解氧化应激修复皮肤损伤的研究. 2022.

皮肤是人体的主要保护层,一旦出现损伤,病原体就会突破机体的第一道防线导致感染,甚至造成机体残疾乃至休克危及生命。皮肤损伤治疗的首要目标为促进皮肤创面愈合,而探索皮肤细胞损伤的共性机制可以有效防治皮肤损伤。本文主要应用糖尿病溃疡（Diabetic ulcer,DU）和多西紫杉醇（Docetaxel,DTX）外渗引起的皮肤损伤模型,研究高糖或药物诱发皮肤细胞的氧化应激引起皮肤损伤的作用机制,并尝试应用黄酮类药物柚皮素（Naringenin,NAR）和淫羊藿素（Icaritin,ICT）干预氧化应激诱发的皮肤细胞损伤模型模型。氧化应激是由细胞和组织中活性氧类（Reactive oxygen species,ROS）的产生、积累与清除失衡所引起的一种现象。ROS由线粒体产生,当线粒体功能受损时,ROS可以高度产生,而过多的ROS调控细胞单磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMP-activated potein kinase,AMPK）信号传导系统。AMPK信号传导系统对于细胞在氧化应激下的存活具有两面性。当AMPK短期激活时,可以通过诱导自噬、线粒体生物发生和上调抗氧化基因表达来促进细胞存活。相反,当AMPK持续活化时,可导致细胞凋亡和自噬依赖性死亡。从抗氧化的中药宝库中筛选出NAR和ICT,进行了以下研究。通过高浓度葡萄糖刺激HaCaT细胞24 h,构建AMPK抑制的DU皮肤损伤细胞模型,NAR处理24 h进行药物干预。通过细胞划痕、DHE及JC-1染色分别检测细胞迁移速率、ROS水平及线粒体膜电位。通过免疫荧光染色和蛋白免疫印迹检测细胞上皮-间质转化、抗氧化酶及自噬水平。氯喹和Compound C分别作为自噬和AMPK抑制剂使用。转染si Grx1构建Grx1敲低的HaCaT细胞,验证GRX1对氧化应激和自噬的调控作用。并利用腹腔注射链脲佐菌素及糖尿病模型饲料喂养诱导C57BL/6 WT和Grx1-/-小鼠糖尿病症状,然后背部皮肤打孔构建DU动物模型,创面涂抹NAR软膏10 d。记录小鼠皮肤创面愈合情况并利用DHE染色检测皮肤组织ROS水平。研究结果显示,NAR通过GRX1激活AMPK,从而激活保护性自噬,缓解氧化应激,修复DU引起的皮肤损伤。通过DTX刺激HaCaT细胞48 h,构建AMPK持续活化的DTX外渗皮肤损伤细胞模型,ICT处理24 h进行药物干预。分别利用磺酰罗丹明B比色法和微管染色检测细胞活性及微管状态。利用流式细胞术检测细胞ROS水平和凋亡情况。利用免疫荧光染色和蛋白免疫印迹检测细胞抗氧化酶和自噬水平。Compound C和他莫昔芬分别作为AMPK抑制剂及雌激素受体（Estrogen receptors,ERs）的调节剂使用。并利用计算机模拟ICT与ERs结合情况。研究结果表明,ICT通过ERs抑制AMPK途径,从而缓解氧化应激与微管聚合,减少细胞凋亡与自噬性死亡,修复DTX外渗引起的皮肤损伤。

225. 周静静, 基于天然抗菌肽Jelleine-1的抗菌、促愈合、防粘连水凝胶的构建及功能研究. 2022.

水凝胶是由天然多糖类的淀粉、纤维素、海藻酸、壳聚糖等,多肽类的胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等,及合成高分子醇、丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺等,形成的亲水性三维网络结构。其中,多肽水凝胶具有优异的生物相容性、可降解性及可编辑的生物学功能,而引起了研究者的关注。Jelleine-1(J-1)是从蜜蜂蜂王浆中分离得到的天然抗菌肽,其具有良好的抗菌及抗真菌活性。我们课题组发现J-1可以在不同功能的小分子盐溶液中自组装形成不同功能的水凝胶。如,J-1在8溴-环单磷酸腺苷(8Bromoadenosine-cyclic adenosine monophosphate,8Br-c AMP)磷酸盐溶液中形成的J-1-8Br-c AMP水凝胶可以促进细胞分泌生长因子,进而促进伤口愈合。c AMP是细胞内的第二信使,可调节机体的多种生理功能。8Br-c AMP作为其衍生物能够促进相关细胞分泌生长因子。J-1在二磷酸腺苷(Adenosine diphosphate,ADP)钠盐溶液中形成的J-1-ADP水凝胶表现出了良好的止血、防粘连功能。ADP是人们发现最早、也是体内最重要的诱导血小板聚集的物质。本论文主要报道了抗菌肽J-1在磷酸盐缓冲液(Phosphate buffered solution,PBS)、8Br-c AMP磷酸盐溶液以及ADP钠盐溶液中形成的J-1-PBS水凝胶、J-1-8Br-c AMP水凝胶和J-1-ADP水凝胶,以及它们的表征、生物相容性及生物学功能:1、我们通过小瓶倒转、场发射扫描电镜、流变学检测及核磁共振波谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等实验对J-1-PBS水凝胶及其形成机制进行了探讨。研究发现J-1-PBS水凝胶具有良好的机械性能和可注射性,其可在不规则的烫伤创面上形成物理屏障,为伤口的愈合提供湿性环境。抗菌研究结果表明,J-1-PBS水凝胶对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌以及耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌均具有优异的杀菌性能。在小鼠烫伤感染模型中,J-1-PBS水凝胶能够降低创面的菌落负载量,减缓创面的炎症反应,有效促进烫伤感染伤口的愈合。此外,我们研究发现J-1-PBS水凝胶具有良好的细胞相容性和组织相容性。因此,J-1-PBS水凝胶可作为抗菌敷料在伤口护理中发挥生物学功能。2、J-1-8Br-c AMP水凝胶具有良好的抗菌活性,此外我们还发现由于功能分子8Br-c AMP的存在,该水凝胶能够促进血管内皮细胞中生长因子(如碱性成纤维细胞生长因子,肝细胞生长因子,转化生长因子β,血管内皮生长因子A等)的表达,从而有效促进细胞迁移。在大鼠糖尿病感染伤口中,J-1-8Br-c AMP水凝胶能够有效降低伤口表面的菌落负载量,减轻伤口表面的炎症反应,促进伤口周围组织分泌相关生长因子,进而促进伤口的愈合。鉴于伤口组织感染和生长因子供给不足是引起糖尿病伤口等难治性伤口难以愈合的主要原因,J-1-8Br-c AMP水凝胶可为难治性伤口提供一种有效的伤口敷料和治疗策略。3、由于ADP可活化血小板而加速血液凝集,J-1-ADP水凝胶在全血凝结、血浆凝结、血小板活化、血小板黏附等体外凝血实验中均表现了良好的凝血活性,在小鼠肝脏出血模型中也表现出优异的止血能力。出血通常是引起组织粘连的重要因素。进而,我们通过大鼠腹壁-盲肠粘连模型对其防粘连作用进行了研究。研究发现,J-1-ADP水凝胶具有良好的抗粘连效果。加之J-1-ADP水凝胶良好的机械性能、抗菌活性及生物相容性,J-1-ADP水凝胶在止血和预防组织粘连方面具有良好的应用潜力。综上所述,在不添加其它化学交联剂和包裹功能分子的情况下,我们在磷酸盐缓冲溶液,8-Br-c AMP磷酸盐溶液及ADP钠盐溶液中分别制备了具有抗菌功能的J-1-PBS水凝胶、促伤口愈合功能的J-1-8Br-c AMP水凝胶以及防粘连功能的J-1-ADP水凝胶,可为烫伤感染伤口、糖尿病感染伤口的护理及组织粘连的预防提供有潜力的水凝胶敷料和治疗策略,也可为功能性水凝胶的构建提供研究基础和新的策略。

226. 张莹洁, MOFs模拟酶在纳米纤维表面的构建及抗耐药菌感染的研究. 2022.

因症状隐蔽,致残、致死率高,糖尿病也被称为“无声的杀手”。糖尿病创面作为其典型并发症,累及多个器官,严重影响了患者的健康。正常情况下,伤口在经凝血期、炎症期、修复期和重塑期后逐渐愈合。然而,由于长期炎症反应,伤口愈合过程停滞,加之高血糖水平为细菌定植生长提供了能量供应,导致糖尿病患者的伤口迁延难愈。常规临床干预手段,如手术清创、使用抗生素敷料等,正因全球性的细菌耐药危机而日趋无效,如何有效管控糖尿病慢性伤口感染已经成为当前研究的重点及难点。得益于纳米技术的发展,金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）这种具有可调结构性质和高比表面积的多孔纳米材料已在抗菌领域崭露头角。MOFs可通过释放金属离子、产生热效应、释放活性氧等多种方式杀灭细菌,因而有望成为抗生素替代剂。然而,粉剂式的MOFs负载于常规敷料后,会阻碍其抗菌活性物质的释放;同时,糖尿病伤口独特的微环境会破坏MOFs的效能。如何开发新型创面敷料有效整合MOFs应对糖尿病慢性创面感染仍有待进一步研究。基于此,本论文依托静电纺丝技术制备纳米纤维作为载体,选取可产生活性氧的MOFs模拟酶为抗生素替代剂,结合同步静电喷雾技术实现其在纳米纤维表面的构建。随后基于“饥饿疗法”准则,将原本不利于糖尿病伤口愈合的微环境变为可激活MOFs模拟酶释放活性氧的有益环境,进行对糖尿病伤口微环境响应的自激活级联抗菌,同时引入气体发泡技术增强敷料的伤口渗出液管理能力。主要内容如下:（1）通过溶剂热法合成铁基MOFs模拟酶MIL-88B-NH2 NPs。合成的MOFs模拟酶呈现均匀的八面体形貌,组成元素分布均匀,并具有多孔结构。基于3,3,5,5-四甲基联苯胺的显色反应证实其能够发挥良好的模拟酶活性,且催化最佳p H为4。酶促动力学结果表明其与底物良好的亲和力和较高的催化能力,能够作为模拟酶进行潜在的抗菌应用。（2）通过一步法静电纺丝结合静电喷雾技术,将MOFs模拟酶负载到聚己内酯（PCL）纳米纤维表面。探究表面负载MOFs模拟酶的纳米纤维膜的形貌、热稳定性、力学性能以及透湿性等的变化规律,并且对纤维膜的催化活性、抗菌活性以及细胞相容性进行评价。结果表明,MOFs的上载没有对纤维膜的形貌和热稳定性造成较大影响,MOFs表面氨基的存在改善了纤维膜的亲水性和透湿性。以浓度为8 mg/m L的MOFs模拟酶分散液进行电喷得到的PCL/MOF-8纳米纤维膜表现出最优的催化活性。体外抗菌实验表明其对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S.aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli,E.coli）的抑菌率分别达到了94.53%和99.99%。此外,纤维膜对细胞无毒性,具有作为伤口敷料的可行性。（3）在此基础上,通过GOx表面的-NH2、-COOH等基团与MOFs表面金属节点间的配位作用将GOx负载到PCL/MOF-8纳米纤维膜上,并结合气体发泡技术设计出三维纳米纤维复合海绵,通过GOx对葡萄糖进行消耗从而阻断对细菌能量供应的饥饿疗法以及生成的葡萄糖酸和过氧化氢对MOFs模拟酶活性的激活实现对糖尿病伤口微环境响应的级联抗菌,通过三维结构设计实现增强的伤口渗出液管理效果。结果表明,协同饥饿疗法和自激活级联抗菌策略,GOx的初始上载浓度为0.8 mg/m L时得到的GOx@（PCL/MOF-8）纳米纤维膜对S.aureus和E.coli的抑菌率分别达到99.99%和99.78%。纳米纤维复合海绵表现出增强的吸液能力,并实现了对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）的高效杀灭（93.68%）,且无细胞毒性。基于以上有益效果,该海绵敷料具有应对糖尿病慢性创面感染的潜力。

227. 张婉琳, 基于胆碱磷酸化壳聚糖制备的抗菌及促血管生成的水凝胶敷料用于糖尿病创面修复. 2022.

糖尿病的发病率呈逐年增长的趋势,其并发症的发生率也在逐年增高,已成为严重威胁人类健康的疾病之一。皮肤创面难愈是糖尿病常见的一类并发症。糖尿病患者体内长期的糖脂代谢异常导致其创面处的细胞功能紊乱以及细胞因子分泌失衡,且局部组织缺血、缺氧,高糖环境等可使内皮细胞和成纤维细胞的增殖、迁移能力、分泌相关蛋白能力受损,导致创面周围组织血管新生不足且胶原再生困难,加上长期炎症刺激以及细菌感染等,从而导致创面愈合周期极长甚至无法愈合。因此,对于糖尿病创面的修复,如何控制创面部位的细菌感染和促进血管新生是关键科学问题,以达到有效调控炎症反应、运送氧气、营养物质、免疫细胞等到达损伤部位,从而促进皮肤创面的愈合。本研究设计了一种双重响应的水凝胶敷料,可在糖尿病创面的愈合阶段响应性释放抗菌药物和促进血管生成的生长因子。水凝胶由胆碱磷酸化壳聚糖(MCS)、丝素蛋白(SF)和聚乙烯醇(PVA)制备而成,并载入重组人表皮生长因子(rh-EGF)和载有抗菌药物盐酸四环素(TH)的多巴胺纳米颗粒(PDA-NPs)。该水凝胶能通过NIR响应和p H响应以加速释放抗菌药物和生长因子,以达到在创面愈合过程中杀菌和促进血管生成的目的,从而促进糖尿病创面的修复。主要研究内容及结果包括: 1.制备MCS/SF/PVA/PDA-TH水凝胶,并对其理化性能进行表征。通过扫描电镜、拉伸压缩及流变实验、溶胀性测试等可表明水凝胶具有疏松多孔网状结构、良好的流变性、可满足皮肤需求的拉伸压缩强度、适宜的溶胀性。 2.体外验证MCS/SF/PVA/PDA-TH水凝胶的药物释放和抗菌性能。水凝胶NIR照射下和酸性条件下都具有更快的药物释放速度,证实其具有NIR响应和p H响应的药物释放特性。该水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有明显的抗菌效果,其中对金黄色葡萄球菌的抵抗性更强。 3.体外研究MCS/SF/PVA/PDA-TH-EGF水凝胶的促血管生成性能,将水凝胶与HUVECs细胞共培养,细胞毒性和细胞增殖结果表明MCS/SF/PVA/PDA-TH-EGF水凝胶具有良好的细胞相容性。在基质胶成管实验中,MCS/SF/PVA/PDA-TH-EGF水凝胶能很好地促进HUVECs的成管,表明该水凝胶具有促进血管新生的功能。 4.造糖尿病大鼠创面模型,应用MCS/SF/PVA/PDA-TH-EGF+NIR水凝胶进行治疗,通过对比创面面积、H&E染色、Masson染色、I型及III型胶原蛋白表征、CD31及TNF-α表达等,表明该水凝胶具有良好的抗菌特性并在创面愈合过程中促进血管新生,加速胶原蛋白沉积,促进糖尿病创面的修复及再生。综上所述,基于胆碱磷酸化壳聚糖、丝素蛋白和聚乙烯醇所制备的水凝胶,载入PDANPs,具有NIR响应与p H响应的药物释放特性。同时,基于载入药物TH和rh-EGF的功效,该水凝胶具备优异的抗菌与促进血管生成能力。因此,所制备的水凝胶作为促进糖尿病创面愈合的敷料有着潜在的应用前景。

228. 张琪, 共价有机框架稳定的普鲁士蓝纳米抗菌剂对糖尿病创口多药耐药菌感染的治疗研究. 2022.

由于高糖微环境容易诱导细菌侵入,以及产生大量有害自由基会引起糖尿病皮肤受伤部位愈合延迟。一旦糖尿病合并创口多药耐药菌（Multidrug-resistant bacteria,MDRB）感染,治疗过程将是漫长且低效的。为解决这个临床困境,我们设计了一种低毒性的、共价有机框架稳定的普鲁士蓝纳米粒子（Covalent organic framework-Prussian blue nanoparticles,COF-PBNPs）来克服MDRB感染的糖尿病创口治疗存在的问题。被COF稳定的PBNPs表现出较优异的光热和光动力学性质,在安全功率密度为0.33 W/cm2近红外激光辐照下,通过升高局部温度（>50℃）及产生多种活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的模式影响细菌膜结构和引发代谢紊乱,从而达到高效对抗MDRB的目的。同时,COF-PBNPs具有类多酶活性,包括超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）,可清除多余的有害自由基。体内实验表明生物安全性良好的COF-PBNPs能有效治疗糖尿病小鼠创口感染,促进组织重塑、创口愈合。总而言之,COF-PBNPs有潜力作为一种新型光疗抗菌剂应对糖尿病皮肤感染治疗面临的临床挑战。

229. 张琪, 共价有机框架稳定的普鲁士蓝纳米抗菌剂对糖尿病创口多药耐药菌感染的治疗研究. 2022.

230. 张坤, SPA17在氧化应激所致高DFI精子获能中的作用机制研究. 2022.

目的:本研究探讨不同精子DNA碎片指数（DNA fragmentation index,DFI）对体外受精-胚胎移植（in vitro fertilization and embryotransfer,IVF-ET）结局的影响以及在DNA断裂的形成过程中对精子功能的影响,探寻预测高DFI精子受精能力的新指标。方法:1.选取2020年5月至2020年12月于河北医科大学第二医院生殖医学科因单纯输卵管因素行IVF助孕的不孕夫妻179例,收集取卵当日的精液,进行精液常规检查、精子形态学检测、精子染色质结构分析（sperm chromatin structure assay,SCSA）测试。2.按照取卵日男方精子DFI参数不同分组,DFI≤15%为低精子DN A碎片指数组（L-DFI）,DFI≥30%为高精子DNA碎片指数组（H-DFI）。3.统计分析两组夫妇双方的一般情况,取卵日男方精液常规参数、精子畸形率,两组患者胚胎培养实验室数据、卵裂期胚胎移植后临床妊娠结局。4.使用实时荧光定量聚合酶链反应（real-time polymerase chain reaction,RT-PCR）检测两组患者标本精子自身抗原蛋白17（spermprotein antigen 17,SPA17）、热休克蛋白A2（heat shock protein A2,HSPA2）、热休克蛋白90（heat shock protein 90,HSP90）、增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）、血管紧张素转化酶（angiotensin converting enzyme,ACE）的m RNA表达量。5.使用蛋白质免疫印迹分析（western blot）评估两组精子SPA17、A激酶锚定蛋白4（a-kinase anchoring proteins 4,AKAP4）、蛋白激酶A（protein kinase A,PKA）及上下游蛋白的表达量。6.使用20μM、40μM、80μM三种浓度的H2O2对L-DFI精子处理,western blot检测不同浓度H2O2处理组和未处理组精子SPA17、AKAP4、PKA蛋白表达量的变化。7.L-DFI精子加入高浓度H2O2处理后与未处理精子在相同条件下孵育获能。使用诱发精子顶体反应检测试剂盒评估二者获能精子发生顶体反应的能力。结果:1.两组患者夫妇双方一般情况比较,女方基础情况在两组间无差异,男方精液常规检查中,两组前向运动精子率分别为（44.17±17.56vs.36.70±14.80,P=0.016）,精子畸形率（7.22±1.33vs.5.20±2.07,P<0.001）,H-DFI组前向运动精子率明显降低而精子畸形率明显升高,年龄、精液浓度、不动精子数、精子总活力在两组间无统计学差异。2.两组在受精率上有明显差异（81.0%vs.75.9%,P=0.011）,与L-DFI组相比,H-DFI组受精率下降,2PN受精率、卵裂率、优质胚胎率、囊胚形成率、种植率、妊娠率在两组间无统计学意义,两组流产率（9.8%vs.21.4%,P=0.354）虽无统计学意义但H-DFI组流产率有增高趋势。3.两组患者精子蛋白HSPA2、PCNA、ACE、SPA17在m RNA水平分别为HSPA2（9.85±8.93vs.61.24±57.89,P=0.026）、PCNA（1.45±0.92vs.3.11±1.58,P=0.027）、SPA17（3.66±3.14vs.12.63±9.73,P=0.033）、ACE（1.08±0.99vs.4.92±3.83,P=0.035）,两组在这几项中差异具有统计学意义,H-DFI组m RNA表达水平均高于L-DFI组,HSP90的m RNA水平在两组间没有统计学意义。4.两组精子蛋白在western blot检测结果显示SPA17（0.76±0.27vs.3.00±0.68,P=0.002）,在H-DFI组高于L-DFI组,且差异有统计学意义,HSPA2、PCNA则没有统计学意义。5.两组中AKAP4、PKARII在H-DFI组中表达明显下降,分别为（1.04±0.23vs.0.25±0.09,P=0.013）,（0.95±0.20vs.0.31±0.08,P=0.016）,SPA17表达与之前结果一致。SPA17、AKAP4与PKARII的蛋白表达差异均具有统计学意义,其余蛋白表达量未见明显差异。6.未处理组与不同浓度的H2O2处理组比较,H2O2处理组SPA17蛋白量明显升高,AKAP4、PKARII蛋白则明显降低,差异均有统计学意义,并且随着过氧化氢浓度的增加,其蛋白量改变也逐渐明显。7.对两组精子诱导发生顶体反应,结果显示在未处理组中,钙离子诱导发生顶体反应的精子数目明显增加,而加入H2O2处理后,钙离子诱导后发生顶体反应的精子数目未见明显增加,因此H2O2的处理可以影响精子发生顶体反应。结论:1.精子DFI的升高与精子质量密切相关,H-DFI精子组相比L-DFI精子组,前向运动率降低、畸形率升高,运动能力的下降可能与AKAP4蛋白的减少有关。2.H-DFI精子组会影响IVF-ET周期的受精率,H-DFI组流产率有增高趋势,需要以后增加样本量进一步证实。3.H-DFI人群受精率下降可能是精子AKAP4、PKARII蛋白丢失,导致精子获能过程中的c AMP-PKA通路受损,获能后精子顶体反应发生减少所致。4.AKAP4蛋白丢失可能导致SPA17蛋白在H-DFI人群中明显上升,推测SPA17可以作为评估H-DFI人群精子的受精能力的指标。

231. 殷小为, EGCG修饰的ZnO量子点水凝胶的制备及促进糖尿病大鼠感染伤口愈合的研究. 2022.

目的口腔颌面部软、硬组织的缺损和创伤不仅对口腔运动功能产生严重影响,还极大限制了患者的日常生活质量。氧化锌量子点(Zn O QDs)是一种理想的无机抗菌剂,同时还具有降低炎症反应和促进血管生成的功能,对于口腔颌面部组织的修复和再生具有积极的影响。表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)作为天然有机物具有抗炎和抗菌等作用。然而,表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)在碱性溶液中的脂溶性差、易氧化和活性降低,空气中容易与纳米金属颗粒发生的吸湿现象和氧化反应。本实验将表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)修饰的氧化锌量子点(Zn O QDs)包封在聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶中,研究材料对皮肤缺损组织修复和再生能力的影响。方法制备表没食子儿茶素-3-没食子酸酯修饰的氧化锌量子点水凝胶,通过透射电镜、动态光散射检测、紫外可见吸收光谱检测、傅里叶红外光谱检测及体外缓释功能。用大鼠建立糖尿病模型,在其背部切除直径为1.5cm的全层圆形伤口。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐氨苄青霉素大肠杆菌(Ampr E.coli)混合悬液感染大鼠的皮肤伤口。随机分为4组:Cont组为空白对照、EGCG@H组为施加表没食子儿茶素-3-没食子酸酯聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶组、Zn O@H组为施加氧化锌量子点聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶、Zn O-EGCG@H组为表没食子儿茶素-3-没食子酸酯修饰的氧化锌量子点包封在聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶。体外进行抗菌性能和抗菌机制测试以及细胞迁移、成血管实验及共聚焦荧光成像,体内分别进行伤口愈合观察、组织学观察、相关蛋白表达的免疫印迹分析及生物安全性分析。结果透射电镜图像和粒度数据表明成功制备出呈球形的氧化锌量子点,平均粒径约为5nm,Zn O-EGCG复合材料的紫外吸收特征峰,在210nm和275nm处出现的紫外特征峰归因于EGCG,同时Zn O紫外吸收峰出现在334nm处,可以证明Zn O-EGCG复合材料的成功制备。傅里叶红外光谱显示Zn O-EGCG复合材料已成功封装到水凝胶中。EGCG的紫外吸收峰强度随时间逐渐增加,可以说明Zn O-EGCG复合材料对EGCG的可控和稳定的释放行为。体外抗菌结果显示Zn O-EGCG@H处理的细菌形成的菌落最少;抗菌机制的探索结果说明Zn O-EGCG@H的抗菌作用是通过ROS生成,细菌结构破坏和GSH氧化实现的。处理HFF-1 12h后,Cont组的迁移面积没有明显变化,而EGCG@H、Zn O@H、Zn O-EGCG@H三组的迁移面积与原来的划痕面积相比明显较小(P<0.05),Zn O-EGCG@H处理组迁移率明显大于Zn O@H组(P<0.05)。在血管形成实验中,Zn O-EGCG@H优于另外三组(P<0.05)。共聚焦显微荧光表明Zn O-EGCG@H促进血管生成及皮肤修复相关蛋白的表达。各组处理的伤口中,Zn O-EGCG@H组愈合最快;在术后第5、10和15天,Zn OEGCG@H组伤口面积明显小于其它三组(P<0.05)。术后第15天,Zn OEGCG@H组的皮肤几乎完全修复,而EGCG@H、Zn O@H、Zn O-EGCG@H三组伤口仍明显可见。组织学结果表明,Cont组的上皮不完整,EGCG@H组优于Cont组,具有连续较厚的上皮并可见肉芽组织机化,Zn O@H组形成毛囊,但仍具有未完全机化的上皮部分。然而,Zn O-EGCG@H组具有完全形成的再上皮化,厚度薄,结构完全。Western Blot实验结果显示,Zn O-EGCG@H组中的表皮细胞生长因子(EGF)、血管内皮生长因子(VEGF)高于EGCG@H、Zn O@H组(P<0.05);而白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)明显低于上述两组(P<0.05)。生物安全性分析结果证明,Zn O-EGCG@H具有高度的生物相容性。结论 1、成功制备了生物相容性良好的表没食子儿茶素-3-没食子酸酯修饰的氧化锌量子点包封在聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶(Zn O-EGCG@H)。 2、在体内外实验中,Zn O-EGCG@H通过ROS、蛋白质泄露等抗菌机制显示了强大的抗菌性能。 3、Zn O-EGCG@H通过增强VEGF和EGF的表达以及减少TNF-α和IL-6的表达来显示血管生成和抗炎作用从而加快伤口愈合。

232. 殷小为, EGCG修饰的ZnO量子点水凝胶的制备及促进糖尿病大鼠感染伤口愈合的研究. 2022.

233. 杨扬, HMME-光动力促进脂肪间充质干细胞向成纤维细胞分化及相关机制初步研究. 2022.

背景和目的:皮肤结构和功能的完整性对维持体内的稳态起重要的作用。当皮肤发生破损后,在多种细胞和调节因子共同参与下,创面组织可以完成自我修复。创面修复过程包括炎症期、增殖期和重塑期三个阶段,任一阶段出现问题,都会导致创面愈合延迟,当创面延迟愈合超过三个月,即称为慢性创面。慢性创面可由多种因素诱发,常见的有感染、血液回流不畅、糖尿病等,这些因素可使创面炎性细胞迁移数量下降,巨噬细胞极化减少,细胞因子的分泌水平降低,进而使成纤维细胞、内皮细胞、上皮细胞等修复细胞不能充分活化,无法发挥原有的创面修复功能,致使创面炎性期延长。由于慢性创面发生和愈合的相关机制较为复杂性,传统的治疗手段常不能取得良好的效果。近年来,再生医学因为可以再造丢失的或功能损害的组织和器官,使其具备正常组织和器官的结构和功能,从而受到广泛的关注。而间充质干细胞由于具有自我更新、分化、分泌调节因子的能力,参与组织的再生过程,在慢性创面愈合治疗上有很大的应用潜力,因此有关于干细胞治疗慢性创面的研究逐渐引起人们的重视。光动力疗法（Photodynamic Therapy,PDT）是利用光敏剂联合光照,使光敏剂在特定波长光的激发下,与周围分子氧相互作用,用于疾病的诊断和治疗。高剂量的PD T可产生高剂量的活性氧（reactive oxygen species,ROS）,破坏细胞的DNA和蛋白,造成细胞的死亡,而低剂量的PDT产生较低水平的ROS,后者作为信号调节因子,可以激活细胞内的信号通路,以实现对细胞生存、增殖、分泌、分化等功能方面的调节。海姆泊酚（Hemoporfin）是第二代卟啉类单体光敏剂,是血卟啉单甲醚（Hematoporphyrinm onometh-yl Ether,HMME）的一种衍生物,与目前常用的其他血卟啉衍生物类光敏剂相比,HMME具有孵育时间短、摄入率高、半衰期短、毒性低、无致突变致畸性且结构稳定的优势,目前采用HMME-PDT在临床治疗血管增生性疾病治疗上有较好的临床疗效。采用干细胞组织工程疗法来修复创面已成为基础研究和临床实践的热点。其中间充质干细胞有潜在分化成中胚层各种组织的能力,可以改善包括皮肤缺损在内的几乎所有主要组织器官的损伤,而脂肪间充质干细胞容易获得,且数量多,已经成为其重要候选细胞。因此,本课题将通过研究低剂量PDT促进脂肪间充质干细胞定向分化,并提高其生物学功能的影响,探讨光动力促进慢性创面愈合的可能机制。方法:1.从人皮下脂肪组织中分离出脂肪间充质干细胞为研究对象,CCK-8检测不同浓度HMME和光照强度对ADSCs活性的影响,以确定合适的研究参数。2.将细胞分为对照组、HMME组、光照组、PDT组,采用流式细胞仪检测PDT对细胞凋亡的影响,采用Ed U荧光染色检测PDT对细胞增殖的影响,采用细胞划痕实验检测PDT对细胞迁移的影响,采用Transwell小室检测PDT对细胞调节作用的影响。3.将ADSCs分别按照对照组、HMME组、光照组、PDT组处理后,加入分化培养基进行定向分化诱导,诱导ADSCs分化为成纤维细胞,采用流式细胞检测法、Masson染色、免疫荧光及RT-PCR法检测细胞分化速率、胶原沉积、细胞外基质分泌等功能变化。4.通过Western Blot检测PDT处理细胞前后,MAPK通路中相关信号分子的变化,以明确PDT对诱导ADSCs定向分化的可能的分子机制。结果:1.ADSCs在低浓度的HMME（2μg/ml）联合低剂量的光照（3 J/cm2）后,活性最佳,且与对照组相比增殖率明显升高。2.与对照组相比,PDT可以加快ADSCs的迁移,且增强ADSCs对Ha Ca T细胞迁移的调节能力。3.与对照组相比,PDT可以显著加快ADSCs向成纤维细胞的分化速率、增加细胞外基质的分泌。4.PDT处理细胞后,MAPK通路中ERK磷酸化水平显著升高,而p38、JNK的磷酸化水平没有明显变化,使用抑制剂抑制ERK通路后,与PDT组相比,PDT+抑制剂组细胞的细胞外基质分泌功能显著下降。结论:1.低剂量HMME-PDT可以促进ADSCs的细胞活性和增殖率,促进细胞迁移,增强细胞的调节功能。2.低剂量HMME-PDT可以促进ADSCs向成纤维细胞的分化,减少分化时间,增强分化后细胞的分泌功能。3.PDT可能通过激活MAPK/ERK通路实现对ADSCs分化功能的调节作用。

234. 杨伟江, ALA-PDT和LED红光对T1DM大鼠背部非感染性和感染性创面的作用. 2022.

研究背景及目的:糖尿病足溃疡是糖尿病的一种致残性并发症,治疗困难且复发率高。患者的生活质量低,心理社会适应能力差。该病在全球范围内占用了大量的糖尿病医疗资源。创面愈合是一种调控精密、程序复杂的生理过程。导致糖尿病足溃疡愈合延迟最显著的原因可能是创面局部持续的炎症反应阻碍了肉芽组织的形成,而持续的炎症反应可能是由血管损伤引起的。其他因素还包括:生长因子分泌减少、细胞因子紊乱、角质形成细胞增殖和迁移功能改变、成纤维细胞及肌成纤维细胞增殖减弱且合成分泌细胞外基质能力下降、金属蛋白酶合成增多、炎症细胞功能异常等。糖尿病足溃疡的治疗包括内科治疗、外科治疗及局部溃疡处理。局部处理有创面换药、清创引流、敷料覆盖、局部用药、负压引流术等,但效果不太理想。光生物调节作用和光动力疗法是促进创面愈合的两种光疗方式。光生物调节作用是一种非侵入性的治疗方法,通过激光或LED设备直接照射靶组织,达到促进溃疡愈合和减轻疼痛的作用。光动力疗法也是一种非侵入性的方法,全身或局部光敏剂给药后,运用与光敏剂吸收相匹配波长的光照射负载光敏剂的靶组织,达到治疗效果。光调作用和光动力疗法都有促进创面愈合的作用,它们治疗参数不同,作用机制可能也不尽相同。因此,为探索两种治疗方式在不同应用剂量的情况下对糖尿病溃疡愈合的作用,我们设计了本实验。实验方法:（1）构建糖尿病大鼠模型,并在此基础上构建非感染性创面模型和金黄色葡萄球菌感染性创面模型;（2）比较正常血糖大鼠创面/糖尿病大鼠非感染创面愈合率、以及糖尿病大鼠非感染创面/糖尿病大鼠感染创面愈合率,验证创面模型是否达预期效果;（3）研究不同剂量LED红光（12/24/48/96 J/cm2）对Ⅰ型糖尿病大鼠背部非感染性创面愈合率的影响;（4）研究不同浓度ALA-PDT（2.5%/5.0%/10%/20%）对Ⅰ型糖尿病大鼠背部非感染性创面愈合率的影响;（5）比较LED红光和ALA-PDT对T1DM大鼠非感染性创面愈合率的影响;（6）研究不同剂量LED红光（12/24/48/96 J/cm2）对Ⅰ型糖尿病大鼠背部感染性创面愈合率的影响;（7）研究不同浓度ALA-PDT（2.5%/5%/10%/20%）对Ⅰ型糖尿病大鼠背部感染性创面愈合率的影响;（8）比较LED红光和ALA-PDT对T1DM大鼠背部感染性创面愈合率的影响;（9）在Ⅰ型糖尿病大鼠背部感染性创面中,研究ALA-PDT、LED红光及空白对照组处理后,对创面部位细菌载量、胶原沉积及巨噬细胞浸润的影响。实验结果:（1）糖尿病大鼠相比于正常血糖大鼠创面愈合延迟,糖尿病大鼠感染性创面相比非感染性创面愈合延迟;（2）在本实验所设置的能量密度下,LED红光能促进T1DM大鼠非感染性创面的愈合。能量密度为24J/cm2和48J/cm2时效果更好,增加或减小剂量作用降低;（3）在本实验所设置的ALA浓度下,ALA-PDT能促进T1DM大鼠非感染性创面的愈合。ALA浓度为2.5%和5%效果较好,增加ALA浓度其促进作用降低;（4）LED红光和ALA-PDT相比,在促进T1DM大鼠非感染性创面愈合中的作用无明显差异;（5）在本实验所设置的能量密度下,LED红光对T1DM大鼠感染性创面无明显促进愈合的作用;（6）在本实验所设置的ALA浓度下,ALA-PDT能促进T1DM大鼠感染性创面的愈合。ALA浓度为5%和10%效果较好,增加或减少ALA浓度其促进作用降低;（7）在Ⅰ型糖尿病大鼠背部感染性创面中,10%ALA-PDT处理后创面部位金黄色葡萄球菌培养计数在第3、7、10天明显降低,胶原沉积在第10、14天明显增多,巨噬细胞浸润在第10、14天明显减少,上述三项指标有统计学差异。结论:（1）T1DM大鼠与正常大鼠相比,创面愈合延迟;T1DM大鼠感染创面比非感染创面愈合缓慢;本实验造模成功,模型稳定。（2）LED红光和ALA-PDT均能促进T1DM大鼠背部非感染性创面愈合,在观察终点,二者作用效果无明显差异。（3）PDT能促进T1DM大鼠背部感染性创面愈合,而LED则不能促进T1DM大鼠背部感染性创面愈合。（4）ALA-PDT促进T1DM大鼠背部感染性创面愈合的部分机制是:降低创面细菌载量、促进胶原生成、调节巨噬细胞浸润。

235. 徐婉嘉, 自组装多功能创伤修复蛋白膜的制备与应用研究. 2022.

糖尿病创伤由于愈合能力低下,常常会引发局部感染、溃疡和深层组织破坏,严重者甚至导致下肢截肢或死亡,每年给民众带来了沉重的健康和经济负担。这种慢性伤口难以愈合的主要原因有高血糖微环境导致的氧化应激损伤、细菌持续感染、炎症反应延长和细胞增殖与血管再生障碍,使正常组织创伤修复过程中的四个交叠阶段,包括凝血期、炎症期、增生期和重塑期均产生显著地影响和改变,给相关治疗策略提出了巨大挑战。目前,根据上述病变因素,人们已发展了生物敷料、组织工程、基因治疗、干细胞治疗等多种治疗方法,然而单一治疗模式的局限性,使糖尿病整体创面修复效果不甚理想。基于此,本论文针对糖尿病慢性创伤难以愈合的关键问题,利用蛋白质界面自组装方法,构筑了一种多功能蛋白修复膜体系,通过降低局部血糖,调节氧化还原微环境,杀灭病原微生物,促进细胞迁移与增殖等多因素协同作用,实现了糖尿病慢性创伤的快速修复。主要包括以下两部分研究内容:多功能蛋白膜的制备及性能表征。首先,基于牛血清白蛋白BSA的限域空腔,通过蛋白表面的巯基对金属离子的螯合与还原作用制备了具有类葡萄糖氧化酶（GOx）、类辣根过氧化氢酶（HRP）、类谷胱甘肽过氧化物（GPx）、类过氧化氢酶（CAT）和类超氧化物歧化酶（SOD）活性的一系列生物无机杂化纳米酶。进一步利用BSA蛋白包覆的纳米酶体系与十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的静电相互作用形成的超双亲分子,实现了其在水/异辛醇两相溶液中的界面自组装,制备了具有多酶协同催化功能的蛋白膜。其次,表征了多功能蛋白膜粘附性,可塑性等物理性质。最后,运用H2O2含量检测试剂盒、3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）显色法、Wilson法、溶解氧含量测定、黄嘌呤氧化酶（XOD）-氯化硝基四氮唑蓝（NBT）还原法对上述蛋白膜体系进行GOx、HRP、GPx、CAT和SOD的酶学测试。同时表征了蛋白修复膜的抗菌性能,药物包覆与释放效率。多功能蛋白膜治疗糖尿病创伤修复模型。运用MTT法测试了多功能蛋白膜的生物相容性。通过建立链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠创伤模型,连续监测了小鼠的体重和血糖水平,研究了自米酶的连锁反应,将血糖转化为过氧化氢（H2O2）,继而催化H2O2及创伤导致的氧化应激所产生的其它活性氧物质为无毒性产物,并结合蛋白膜内银纳米粒子的抗菌性能,以及蛋白膜对促血管再生药物辛伐他汀的包覆控释作用,完成了对糖尿病慢性创伤修复性能的评价,包括创面尺寸,修复速率,创面部位菌落数。

236. 徐青青, 声催化产氢气/空穴协同抗生物膜和促糖尿病创面愈合. 2022.

以高血糖为特征的糖尿病是长周期代谢性疾病之一,其中,糖尿病足溃疡是糖尿病并发症中最常见的。在溃疡发生后,患者体内特殊的高糖环境极易诱发伤口的感染和生物膜的形成,导致患处长期溃烂难以愈合,情况严重时甚至还会有截肢的风险。抗糖尿病足生物膜是促进其伤口愈合的重要途径之一,但也是极具挑战性的一个难题。与传统的治疗方法相比,氢气分子不仅具有抗炎效应,而且还具有相对分子质量小和渗透能力强等优势,可以渗透到病灶组织内部发挥调控能量代谢的作用。但现有的给氢途径存在难以持续、难以大量给氢的问题,这些问题在一定程度上限制了氢气的治疗效果。因此,针对于以上问题,本文首次提出基于压电二维纳米材料的超声催化产氢气/空穴联合治疗策略,用于抗生物膜和促进糖尿病足创面愈合。利用氢气的高跨膜能力和调节细胞代谢效应来从生物膜内部破坏生物膜,并结合空穴氧化来破坏生物膜表面结构和影响电子传递链,从而内外结合协同抗生物膜。基于此策略,本文选用了制备工艺简单、生物安全性高的宽带隙压电材料g-C3N4作为压电催化剂,它具有合适的能带结构(导带:-0.95 e V;价带:+1.92 e V),可以将糖尿病足溃疡伤口原位处的细菌及其生物膜作为牺牲剂,在超声催化的刺激下实现空穴和氢气联合治疗。氧化性剥夺和产氢分别破坏了细菌膜/电子传递链和生物膜能量代谢,从而起到高效抗生物膜的效果,进而促进了糖尿病足感染伤口的愈合。并且在体外和体内模型中,验证了它的抗生物膜效应和促进糖尿病足创面的愈合作用。

237. 谢先华, 金属离子络合型水凝胶敷料治疗糖尿病伤口的研究. 2022.

作为糖尿病并发症之一的糖尿病皮肤溃疡,因感染和炎症反应等因素,导致伤口难以愈合。现有的水凝胶敷料具有有限的抗菌性并且难以更换。鉴于此,本文设计并合成一种具有抗菌抗氧化活性且易换药的水凝胶敷料来治疗糖尿病创面。以聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）、1-乙烯基咪唑（VI）和[2-（甲基丙烯酰基氧基）乙基]二甲基-（3-磺酸丙基）氢氧化铵（DMAPS）为原料,通过可逆加成-断裂链转移（RAFT）自由基聚合反应制备了超支化三元共聚物HBPVD。富含丙烯酸酯键的HBPVD与甲基丙烯酰化明胶（Gel MA）在紫外光照1分钟内原位形成水凝胶。水凝胶与Cu（NO3）2溶液络合之后,压缩模量增加至20倍,展现了优异的离子增强效果。自组装抗坏血酸棕榈酯（AP）纳米片被包载到水凝胶中,25分钟内自由基的清除率为80%;此外,AP可作为还原剂原位将Ag+还原成单质银纳米颗粒（Ag NPs）,并结合两性离子DMAPS,使水凝胶表面无细菌残留,证明该水凝胶材料具有优异的抗炎性能和抗菌性能。在Sprague Dawley（SD）大鼠糖尿病创面治疗实验中,该水凝胶伤口敷料通过促上皮化和胶原沉积、降低促炎因子（IL-1β,TNF-α）的表达水平、提高抗炎因子（IL-10,TGF-β）的表达水平促进伤口愈合。同时,由于Cu2+与咪唑强的络合作用以及两性离子材料的温敏性,HBPVD/Gel MA/Ag/AP敷料可以通过喷涂4 ~oC的Cu2+溶液实现快速无创换药。本研究研制的易换药抗菌抗炎型水凝胶敷料为糖尿病伤口治疗提供了一种新策略。

238. 谢芳, 季铵化甲壳素基生物医用材料的构建及其性能研究. 2022.

随着健康中国发展战略和可持续发展战略提出,以及人们对生命健康意识的不断增强,迫切需要研发新型生物医用材料以提高生物医用材料的自主研发能力。甲壳素作为自然界储量第二的天然聚多糖,是一种来源广泛的可再生资源,其有效开发和利用具有非常重要的意义。甲壳素脱乙酰化可转变成壳聚糖,甲壳素和壳聚糖都具有优异的生物相容性、生物可降解性、低免疫原性和化学反应活性,是开发生物医用材料的理想原料。然而,甲壳素和壳聚糖分子链间存在大量的分子内和分子间氢键相互作用,化学性质稳定,难以溶解于水和大部分有机溶剂中,而且由于缺乏能够同时实现甲壳素和壳聚糖溶解的溶剂体系,限制了甲壳素和壳聚糖在同一均相衍生化平台中的改性与应用。此外,甲壳素和壳聚糖在生物功能和活性上有很大的不同,系统研究甲壳素和壳聚糖衍生物的合成及其生物医学功能具有非常重要的研究意义和应用前景。本工作的主要创新点如下:(1)实现了季铵化甲壳素和季铵化壳聚糖在KOH/尿素水溶液中的均相合成,揭示了季铵化甲壳素和季铵化壳聚糖的脱乙酰度和阳离子取代度对抗菌选择性的影响,阐明其抗菌机制和促伤口愈合性能;(2)构建了负载纳米酶和胚胎干细胞外泌体的多功能季铵化壳聚糖基水凝胶,揭示其自凝胶行为、自愈合性能和自适应性,阐明了促MRSA感染慢性创面愈合机制;(3)利用季铵化甲壳素/壳聚糖表面改性医用聚氨酯,揭示其表面抗菌活性、生物相容性,阐明体内预防感染性能和机制;(4)合成了苯硼酸改性的季铵化甲壳素/壳聚糖,制备包裹红景天的季铵化甲壳素/壳聚糖水凝胶,揭示其物理交联机制和自凝胶行为,发现了季铵化甲壳素的抗炎效果优于季铵化壳聚糖,阐明其抗炎机制;(5)创建了仿细胞外基质的季铵化甲壳素-纤维蛋白水凝胶,阐明了水凝胶的黏弹性和细胞行为与功能的构效关系,初步构建出功能性心肌组织。本论文的主要研究内容和结论包括以下几个部分。在KOH/尿素体系中均相制备一系列不同脱乙酰度(DD')和不同阳离子取代度(DQ)的季铵化甲壳素(QC)和季铵化壳聚糖衍生物(QCS),研究其化学结构与生物活性的构效关系。核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)和傅立叶红外光谱(FT-IR)表征其化学结构,揭示其脱乙酰度和阳离子取代度对抗菌性、细胞相容性和血液相容性的影响:脱乙酰度和阳离子取代度与抗菌性呈正相关,阳离子取代度与细胞相容性呈负相关,而在阳离子取代度相同时,脱乙酰度不影响细胞相容性,所有的材料都显示出优异的血液相容性。其中QCS-2被选为最优的抗菌剂,其DQ为0.46,DD'为82%,QCS-2对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均表现优异的抗菌性,同时具有良好的生物相容性。由于QCS-2通过物理破坏细菌细胞膜的抗菌机制,它不会产生抗菌耐药性,还表现出对细菌生物膜形成的有效抑制和对成熟细菌生物膜的有效清除。此外,QCS-2表现出优异的体内抗感染效果,并通过杀死细菌、减轻局部炎症反应、促进血管生成和胶原蛋白的沉积,从而有效地促进MRSA感染的伤口愈合。为探索季铵化壳聚糖的促慢性创面愈合效果,利用季铵化壳聚糖(QCS)和3-羧基苯硼酸的酰胺化反应制备苯硼酸化壳聚糖季铵盐(QCS-PBA),并封装二氧化铈纳米颗粒和外泌体得到QCSP@Ceria@Exo水凝胶用于MRSA感染糖尿病创面修复。QCS-PBA分子链在水溶液中通过氢键、离子键、疏水相互作用和链缠结形成QCSP水凝胶,该水凝胶具有良好自凝胶行为、可注射性和自愈合性质,并表现出优异的抗菌性,可抑制MRSA生物膜生成和清除成熟的细菌生物膜,同时还具有ROS清除性能。糖尿病小鼠合并MRSA感染的伤口愈合实验表明,与临床上用于治疗糖尿病足的Tegaderm3M水凝胶相比,该多功能纳米递送水凝胶系统具有优异的细菌生物膜清除效果,可有效清除伤口细菌感染、降低伤口组织的氧化应激和伤口炎症反应,促进血管再生和胶原沉积,从而有效加快MRSA感染的糖尿病小鼠伤口愈合。QCSP@Ceria@Exo水凝胶作为一款高效、安全的促愈合水凝胶敷料,有望解决糖尿病患者伤口难愈合的难题。为探索季铵化甲壳素/壳聚糖的表面抗菌活性,利用聚多巴胺(PDA)表面修饰的方法,选择相同季铵化取代度和不同脱乙酰度的季铵化甲壳素(QC)和季铵化壳聚糖(QCS)对医用聚氨酯(TPU)进行表面改性,探索QC和QCS表面物理化学结构以及抗感染性能。研究发现,QC和QCS表面改性后,TPU表面亲水性增强。QC和QCS修饰的TPU均表现出良好的细胞相容性。抗菌活性最佳的TPU-QCS2对革兰氏阳性和阴性细菌表现出高效的接触杀菌性能和抗细菌粘附性,而且具有稳定的抗菌活性(>2个月)。小鼠皮下植入抗感染实验证实,TPU-QCS2对降低周围组织感染和炎症有明显效果,在预防临床导管相关感染方面具有潜在的应用前景。为探究季铵化甲壳素/壳聚糖的抗炎活性,利用季铵化甲壳素和季铵化壳聚糖与3-羧基苯硼酸(3-PBA)进行酰胺化反应,合成出苯硼酸改性季铵化甲壳素(QC-PBA)或苯硼酸改性季铵化壳聚糖(QCH-PBA),并负载红景天苷制备出QCP@Sal和QCHP@Sal水凝胶探究其抗炎活性。实验结果证明,QC-PBA和QCH-PBA通过氢键、离子键、疏水相互作用形成物理交联水凝胶,QCP和QCHP水凝胶具有良好的可注射自愈合性能。小鼠特应性皮炎治疗实验表明,季铵化甲壳素水凝胶比季铵化壳聚糖水凝胶表现出更优异的抗炎效果,而且包裹红景天苷的QC-PBA水凝胶组展现出最佳的抗炎效果。该系列水凝胶可以有效降低血液中白细胞、淋巴细胞和中心粒细胞的数量,通过抑制TNF-α和IL-6的表达来降低炎症反应,在特应性皮炎治疗领域有潜在应用前景。基于季铵化甲壳素良好的生物活性,利用季铵化甲壳素(QC)和纤维蛋白(FM)构建了一系列强度可调的人工细胞外基质仿生水凝胶(QC-FM),并研究该水凝胶性质和细胞行为与功能的关系。实验结果证明,QC-FM仿生水凝胶呈现三维微纤维网络结构,水凝胶的强度随着FM组分的增加而降低,应力松弛行为随着FM组分的增加而加快。通过对水凝胶性质和封装培养细胞行为的分析,内皮细胞(HUVECs)倾向于在凝胶范围强度为222-1380 Pa的QC-FM水凝胶中扩散和形成内皮细胞网络。细胞扩散归因于水凝胶特性的改变,包括纤维蛋白的细胞粘附配体密度,以及基质水凝胶的强度和应力松弛。这项工作可以获得强度可调控的QC-FM仿生水凝胶,以调节细胞行为,适应不同的要求和应用。最重要的是,优选QC2-1.0-FM 1-1可用于封装培养HUVECs,并在体内诱导血管化。此外,本工作中实现了悬浮凝胶中该水凝胶的体外3D打印,QC2-1.0-FM 1-1水凝胶可以快速制造和封装人类多功能干细胞分化的心肌细胞,随后培养形成功能性心脏组织,并且心肌的微观结构和电生理功能可以在体外的仿生水凝胶中重现,表明这项工作构建的QC-FM水凝胶在构建功能性心脏组织上具有广阔的应用前景。综上所述,本论文基于绿色高效的KOH/尿素水溶液体系均相合成了一系列不同脱乙酰度和阳离子取代度的季铵化甲壳素和季铵化壳聚糖,并分别构建出多功能纳米酶封装的季铵化壳聚糖水凝胶系统、季铵化甲壳素/壳聚糖抗菌表面、红景天苷封装的季铵化甲壳素/壳聚糖水凝胶递送系统和聚多糖-蛋白仿生水凝胶,阐明构效关系和生物医学功能,揭示它们在缓解抗生素耐药性、MRSA感染型创面和糖尿病小鼠MRSA感染型创面修复、炎症调节、以及构建心肌组织片等方面展现出重要应用价值。这些研究为构建季铵化甲壳素/壳聚糖基生物医用材料提供新的研究方法和思路,具有重要的研究价值和广阔应用前景。

239. 王泽京, 四面体框架核酸促进糖尿病皮肤溃疡创面愈合作用及机制的实验研究. 2022.

研究背景糖尿病皮肤溃疡是糖尿病最为常见和复杂的并发症之一,伴随着糖尿病患者人数的不断升高,其患病率逐年增加。由于创面愈合缓慢、容易受到感染以及并发组织坏死,糖尿病皮肤溃疡成为创面修复领域的一大难题。目前研究认为创面局部细胞功能紊乱、血管新生障碍、炎症反应异常以及生长因子缺乏等是导致糖尿病皮肤创面愈合缓慢的重要原因,从而易发展成慢性溃疡。虽然有不少治疗方法取得了一定的效果,但需要更高的成本,更长的周期以及更复杂的操作。四面体框架核酸(tetrahedral framework nucleic acids,t FNAs)是一种新型的具有四面体空间结构的DNA纳米材料。由于良好的机械、化学、生物性能,t FNAs在近几年成为生物医学领域的热门话题。通过调控多种细胞的生物学行为,t FNAs在组织再生与修复方面发挥了积极有效的作用,可作为创面治疗的理想材料。本研究将利用t FNAs的功能特性,针对糖尿病皮肤溃疡难以愈合的因素,设计实验来探究t FNAs作为治疗糖尿病皮肤溃疡治疗手段的潜在可能性。目的本研究拟制备t FNAs,通过构建体外细胞模型探索t FNAs在高糖环境下对部分创面愈合相关细胞的影响,通过构建体内创面模型探究t FNAs对糖尿病皮肤溃疡创面愈合作用的影响,并进一步研究其具体的作用途径和可能的分子机制。方法1.t FNAs的制备及表征1.1以四种特定ss DNA为原料合成t FNAs。1.2 PAGE、AFM、TEM、纳米粒度和电位分析分别检测t FNAs的分子大小、空间形状、粒径分布和ZETA电位。2.t FNAs在高糖环境下对部分创面愈合相关细胞的影响分为空白组(正常环境)、对照组(高糖环境)和实验组(高糖环境+t FNAs)2.1 CCK-8法检测各组Ha Ca T细胞、HDF和HUVECs增殖的情况。2.2划痕实验检测各组Ha Ca T细胞、HDF和HUVECs迁移的情况。2.3 ELISA检测各组b FGF、TGF-β1和VEGF-A分泌的变化。2.4 RT-q PCR检测各组b FGF、TGF-β1和VEGF-A基因表达的变化。3.t FNAs对糖尿病皮肤溃疡创面愈合的影响分为对照组(给药:生理盐水)和实验组(给药:t FNAs)3.1构建糖尿病小鼠皮肤溃疡模型,通过创周局部给药的方式,记录对比各组创面愈合的速度。3.2 HE和Masson染色比较各组创面愈合质量。3.3免疫荧光和免疫组化染色比较各组创面血管新生情况。3.4 ELISA检测各组创面b FGF、TGF-β1和VEGF-A蛋白表达情况。3.5 WB检测各组创面Wnt信号通路(β-Catenin、c-Myc和Cyclin D1)蛋白表达情况。结果1.t FNAs的制备及表征成功制备了t FNAs。合成的t FNAs为四面体结构,分子量大小为200bp左右,粒径为18nm左右,略带负电荷。2.t FNAs在高糖环境下对部分创面愈合相关细胞的影响2.1对照组Ha Ca T细胞和HUVECs的增殖和迁移能力均低于空白组,而HDF仅增殖能力低于空白组;实验组Ha Ca T细胞、HDF和HUVECs的增殖和迁移能力均高于对照组。2.2对照组b FGF、TGF-β1和VEGF-A的基因表达量和蛋白分泌量均比空白组低;实验组b FGF、TGF-β1和VEGF-A的基因表达量和蛋白分泌量均明显高于对照组。3.t FNAs对糖尿病皮肤溃疡创面愈合的影响3.1与对照组相比,实验组创面愈合速度明显加快。3.2与对照组相比,实验组创面表皮再生厚度,胶原蛋白含量以及新生血管数量均有所提升。3.3术后第14天,与正常皮肤相比,对照组创面仅b FGF的表达略有提升,而TGF-β1和VEGF-A表达无统计学差异;到了术后第21天,对照组b FGF、TGF-β1和VEGF-A的表达均无统计学差异;术后第14和21天,实验组创面b FGF、TGF-β1和VEGF-A的表达量均明显高于对照组。3.4术后第14和21天,与正常皮肤相比,对照组创面β-Catenin、c-Myc和Cyclin D1的表达均无统计学差异;而实验组创面三者的表达量均明显高于对照组。结论综合本课题全部研究结果,得到如下结论:1、成功制备了t FNAs;检测出t FNAs为四面体结构,分子量大小为200bp左右,粒径为18nm左右,略带负电荷。并且t FNAs制备效率高,操作简单。2、t FNAs在高糖环境下能够促进Ha Ca T细胞、HDF和HUVECs的增殖和迁移,并且促进b FGF、TGF-β1和VEGF-A的基因表达和蛋白分泌。3、t FNAs能够显著加快糖尿病小鼠皮肤的创面愈合速度;可通过激活Wnt信号通路,促进创面的表皮再生、血管形成、胶原合成以及生长因子的表达来发挥促进糖尿病皮肤创面愈合的作用。4、t FNAs或许可作为治疗糖尿病皮肤溃疡的新方法。

240. 王倩, 用于糖尿病伤口修复的水凝胶复合敷料的制备及性能研究. 2022.

糖尿病是世界上最大的慢性病之一,严重危害着人类的健康。糖尿病伤口难以愈合的主要原因是糖尿病溃疡多发生于足部,容易出现下肢血管病变现象,引起血管生成不良,导致足部伤口供血不足。此外,影响糖尿病愈合的原因还有高血糖、感染、长期炎症和缺氧等,这些因素使得糖尿病伤口修复的时间相比于正常伤口更长,并且由此形成慢性伤口甚至可能导致截肢。针对这些因素,设计和制备伤口敷料促进糖尿病伤口愈合仍然是一项巨大的挑战。水凝胶具有良好的吸湿性和生物相容性,已成为伤口敷料的良好候选者。与传统敷料相比,水凝胶有利于止血,还可以为微生物感染提供物理屏障,保持环境湿润,保证氧气的渗透,满足伤口愈合的生理环境要求。更重要的是,纳米材料可以稳定地分散在水凝胶的多孔网络结构中,能够赋予水凝胶抗菌、供氧等功能。因此,基于上述要求,本课题制备了多功能水凝胶复合敷料用于促进糖尿病伤口修复。本论文的研究工作主要包括如下几个方面:细菌感染和缺氧问题是慢性伤口必须解决的问题。在本研究中,利用葡聚糖大分子单体制备生物可降解水凝胶敷料,通过负载聚多巴胺（PDA）纳米颗粒和二氧化锰（MnO2）纳米颗粒以赋予水凝胶敷料抗菌性能和供氧性能。通过扫描电镜可以看出水凝胶的内部为多孔结构,纳米颗粒很好地分散在水凝胶中。通过扫描电镜和重量损失测试探究水凝胶的生物降解性能,实验结果表明葡聚糖基水凝胶具有良好的酶促降解性能。光热性能结果证明PDA纳米颗粒具有良好的光热转化效率（48%）,能够引发光热疗法杀死细菌,清除细菌生物膜。此外,MnO2纳米颗粒催化内源性过氧化氢（H2O2）生成氧气（O2,16 mg/L）。最后,使用糖尿病伤口模型证明生物可降解光热水凝胶在14天内能够有效促进伤口愈合。对于糖尿病伤口而言,高血糖水平不仅阻碍伤口愈合,还会导致细菌比正常伤口更快地生长,容易形成细菌生物膜。此外,糖尿病溃疡多出现在足部,足部承担了人体的全部重量,承受着大量的运动需求,足部伤口很可能因局部移动而撕裂,敷料也更容易脱落。因此,本研究设计并制备了具有降血糖功效的抗菌粘性水凝胶敷料。首先制备了具有粘附性的聚多巴胺/丙烯酰胺（PDA/AM）水凝胶,其次将葡萄糖氧化酶（GOx）和MnO2纳米颗粒添加到PDA/AM水凝胶中,促进糖尿病伤口修复。实验结果表明该水凝胶具有均匀的多孔结构和良好的溶胀性能。GOx可将高血糖降至正常水平,并且能够防止儿茶酚过度氧化。通过压缩测试和粘附测试表明,水凝胶的压缩强度为55 k Pa,能够承受足部压力。粘附强度为32.69 k Pa,可以紧紧贴附在伤口处,防止脱落。MnO2纳米颗粒的光热转换率为66.1%,具有出色的光热性能。抗菌实验结果表明,水凝胶在近红外光808 nm照射10分钟后,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别为97.87%和99.99%,同时完全消除生物膜。此外,GOx分解葡聚糖产生的H2O2通过MnO2的催化能够产生氧气。体外止血测试和体内小鼠肝脏出血实验证明,多功能水凝胶具有较好的血细胞和血小板黏附性能,能够快速有效的止血。通过小鼠糖尿病伤口模型评估多功能水凝胶在伤口愈合和血管生成方面的效果,结果表明,多功能水凝胶能够产生丰富的氧气,促进血管生成,加速糖尿病伤口的修复。频繁更换伤口处的敷料容易导致伤口的撕裂,引起伤口组织的二次伤害,因此制备具有促进糖尿病慢性伤口修复作用并且能够实时监测伤口的伤口敷料也是亟不可待的。在此,本研究基于级联反应制备了多功能导电水凝胶敷料。并且铝离子的添加使水凝胶具有良好的导电性（3.2 S/m）。研究结果表明,该水凝胶具有优异的压缩性能、粘附性能。在GOx和过氧化氢酶（CAT）的作用下,能够有效降低血糖水平,产生丰富的氧气促进血管生成,同时水凝胶具有出色的抗菌性能和细胞相容性。由于所制备的水凝胶具有良好的粘附性能,牢牢附着在伤口的同时,也易与其他物体黏连,引起撕扯,感染伤口。因此本研究通过将无纺布和水凝胶复合,制备水凝胶/无纺布复合敷料,进一步优化伤口敷料的性能。结果表明,该水凝胶/无纺布复合敷料具有良好的吸湿性能、压缩性能,能够有效杀死细菌,促进细胞生长增殖。此外,能够根据伤口大小,通过多个水凝胶组装成3D水凝胶/无纺布传感器阵列,用于实时监测糖尿病足伤口愈合情况。总而言之,水凝胶/无纺布复合敷料既具有止血、抗菌、控制高血糖和产生氧气等功效,能够有效促进糖尿病伤口快速修复,并且操作简单方便,可以精准地检测伤口愈合程度,在糖尿病伤口修复领域具有广阔的应用前景。

241. 王梦君, 慢性伤口愈合用氧化铈纳米酶及其复合水凝胶制备及表征. 2022.

糖尿病足溃疡是糖尿病患者最严重的慢性并发症之一。患者体内代谢途径出现紊乱,导致神经病变和血管病变,溃疡处微环境复杂,伤口易感染,炎症期较长,伤口愈合率较低,复发机率较大,因此糖尿病足患者截肢率较高。这给临床治疗带来了巨大的挑战。近年来,水凝胶与具有酶学活性的纳米材料结合制备的复合凝胶成为组织修复工程领域研究的热点。本文针对目前伤口愈合治疗效果不佳的问题设计了一种多功能氧化铈纳米酶复合水凝胶体系,这种多功能氧化铈纳米酶复合水凝胶体系能够实现抗氧化和促进氧气产生的作用以及抗炎的作用,期望未来为糖尿病足伤口治疗提供一种新的方法。采用共沉淀法成功制备出PAA修饰的氧化铈纳米颗粒（CeO2@PAA）。采用TEM、XPS、UV-vis、DLS和Zeta电位等方法进行表征。结果表明CeO2@PAA具有超小粒径（2.62 nm）,形貌近似球形。类酶活性研究表明CeO2@PAA具有优异的类超氧化物歧化酶、类过氧化氢酶、类过氧化物酶的活性,可以有效清除活性氧（ROS）。利用苯硼酸酯键的交联作用将聚乙烯醇（PVA）和1,4-苯二硼酸（DBPA）交联形成大分子凝胶网络（PVA/DBPA）,并将CeO2@PAA复合到凝胶网络中。采用流变测试、傅里叶红外光谱、扫描电镜（SEM）、溶胀测试分析、ROS敏感性降解测试分析、氧化还原释放动力学研究和自由基清除特性等方法评估了复合水凝胶的理化性能,表明其具有ROS敏感的响应性释放特性以及ROS清除功能。在细胞层次上评估了复合凝胶的效果。CCK8与细胞活死染色分析表明材料在实验使用的浓度范围内对成纤维细胞（L929）和巨噬细胞（Raw264.7）表现出较低的细胞毒性。该凝胶具有ROS敏感特性,可在高ROS的微环境中响应性降解并释放负载的氧化铈纳米颗粒。氧化铈纳米颗粒不仅可以实现抗氧化功能,而且它可以通过其过氧化氢酶活性,将内源性的双氧水分解产生氧气,从而可缓解伤口处的乏氧状态。细胞划痕实验和细胞内骨架染色实验表明复合凝胶可以通过促进细胞骨架增殖的作用来促进成纤维细胞迁移。进一步,在CeO2@PAA材料表面修饰精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸环状小肽（环状RGD）,制备CeO2@PAA@RGD纳米颗粒,通过流式细胞术和反转录聚合酶链反应（RT-PCR）检测,显示CeO2@PAA和CeO2@PAA@RGD两种材料能够使巨噬细胞促炎因子表达水平降低,抗炎因子表达水平提高。最后,血管生成实验结果表明CeO2@PAA可使血管生成受阻,而CeO2@PAA@RGD对血管生成没有影响。预期CeO2@PAA@RGD在慢性伤口治疗中具有更大的潜力。

242. 王坤堂, 白及多糖基水凝胶的制备、性能研究及在创面修复中的应用. 2022.

外伤是临床常见的外科问题。急性创伤如烧伤、撕裂、挫伤等通常引起疼痛并伴随固有保护功能的丧失,慢性创伤如糖尿病溃疡则会导致伤口感染、坏死以及瘢痕生成,严重影响患者健康及生活质量。外伤的临床处理要求包括有效止血、伤口闭合、防止感染等,目前临床中常用敷料如纱布、绷带等无法满足要求,因此探索和开发新型多功能生物材料系统具有一定必要性和迫切性。近年来,水凝胶敷料在组织工程和再生医学领域受到广泛的关注,水凝胶满足“湿性愈合”的要求,可以模拟软组织和细胞外基质(extracellular matrix,ECM)成分发挥填充、黏附、止血和促进创面愈合等作用。本文对中药白及的有效成分白及多糖进行改性修饰,白及多糖在高碘酸钠作用下生成双醛基白及多糖(Dialdehyde Bletilla striata polysaccharide,BSP-CHO),不同醛基含量的BSP-CHO相对分子质量出现下降趋势,但是其体外抗氧化活性并未丧失。通过乙二胺接枝明胶获得阳离子明胶(Cationic gelatin,CG),有效增加活性氨基基团含量。两种材料基于席夫碱反应得到具有自愈活性的可注射白及多糖-明胶水凝胶(BG-gel 1,2,3),相较于合成高分子材料,白及多糖和明胶均具有良好的生物相容性,席夫碱反应也没有引入任何化学交联剂,因此BG-gel水凝胶具有良好的细胞相容性、血液相容性及体内安全性,可以在大鼠皮下稳定降解;BSP-CHO中醛基含量的提高使水凝胶交联密度呈现增加趋势,表现为孔洞直径减小、力学性能的加强以及坍塌点的后移;体内外实验表明BG-gel水凝胶可以促进L929细胞迁移融合,并减少大鼠肝脏穿刺和小鼠断尾出血模型的流血时间,具备优异的止血性能。通过大鼠全层皮肤缺损模型验证BGgel系列水凝胶的创面愈合功能,BG-gel系列水凝胶可以吸收创面渗出液,促进创面输送营养物质和废物的吸收和代谢,有效促进创面初期止血,减少创面炎症反应,加速创面上皮化,有助于创面愈合。伤口愈合组织切片的H&E染色结果可知BG-gel系列水凝胶增加血管生成、促进毛囊发育。Masson染色表明BG-gel系列水凝胶可以促进胶原纤维和新表皮层形成,增加创面区域胶原蛋白表达。通过反相微乳法制备包载盐酸小檗碱和铜肽(glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu,GHKCu)的海藻酸锌纳米粒,将两种载药纳米粒分别嵌入水凝胶共混制备载盐酸小檗碱纳米粒复合水凝胶(BNPs-gel)和载GHK-Cu纳米粒复合水凝胶(GNPs-gel),复合水凝胶中两种药物均表现为“缓释”行为,载药纳米粒的加入提高水凝胶的力学性能;大鼠全层皮肤缺损模型研究BNPs-gel和GNPs-gel对创面愈合的综合促进作用。其中,BNPs-gel在创面愈合初期发挥明显的抑菌作用,并减少了相关炎症因子m RNA表达,加速创面由炎症期向增殖期转变;GNPs-gel可以有效促进相关生长因子m RNA表达,促进新生血管生成。免疫组化实验结果表明两种复合水凝胶有效促进细胞增殖抗原Ki67表达,GNPs-gel还能促进血管生成因子CD31表达。本文对中药有效成分白及多糖和天然生物材料明胶进行改性修饰处理,使其成为制备水凝胶的基质材料,其中白及多糖发挥“药辅双效”的作用,既作为基质参与水凝胶的构建,又表现出良好的促进愈合功能。在此基础上,将载药纳米粒嵌入到白及多糖基水凝胶中搭建一种多功能混合生物材料系统以达到药物持续和控制的释放的目的,提高药物在创伤组织局部的生物利用度,促进伤口的愈合。载药纳米粒-水凝胶混合生物材料是一种制备创面敷料的可行方法,药物在水凝胶中持续和控制地释放有效增加其生物利用度,载药纳米粒还在一定程度上赋予水凝胶抗炎、促进伤口愈合及促进血管新生等药理性能作用,在修复伤口加速创面愈合方面具有很大的应用潜力。

243. 欧阳建红, 提高抗菌肽稳定性的常用结构改造策略比较研究. 2022.

随着抗生素的广泛应用甚至滥用,使得细菌对抗生素的耐药已十分严重,抗生素耐药性已经对人类健康造成巨大威胁。与此同时,抗生素正面临着投资巨大、开发缓慢、杀菌机制没有重大突破、相应耐药菌大量出现、耐药速度越来越快等问题。因此,急需开发具有新型杀菌机制的治疗剂或治疗手段。上世纪末人们发现了一类新型的抗菌活性物质——抗菌肽(Antimicrobial Peptides,AMPs)。AMPs是由基因编码、核糖体合成的一类内源性多肽,广泛分布于几乎所有生物体内,此外AMPs还具有以下几大优势:结构多样、杀菌机制新颖、易于获取、便于构效关系研究、不易产生耐药、能与抗生素协同作用等。目前,已有5000多种AMPs被收录,其中只有30多种AMPs处于临床研究阶段,这是由于AMPs对多种蛋白酶、温度、离子等因素敏感,增加了临床开发的难度和成本,因此能进入临床研究的AMPs也仅能用于糖尿病足、皮肤感染、痤疮等局部治疗中。多肽类和蛋白类物质对蛋白酶降解敏感是公认的,工业和食品加工中,为了提高多肽的稳定性采取了多种策略,包括:(1)环化。(2)固定化。(3)非天然氨基酸替换,包括高精氨酸、鸟氨酸、D-型氨基酸等。(4)订书肽引入。(5)轭合物构建。(6)二聚体构建。虽然多肽类物质增强稳定性的策略众多,但是这些策略是否适用于AMPs的稳定性提高尚不清楚。Cm-CATH2是我们实验室前期从绿海龟体内发现的一条含33个氨基酸残基,带13个正电荷,高级结构为两亲性α-螺旋,具有广谱高效抗菌活性、较强抗炎活性和抗生物膜活性的AMPs。本课题计划以Cm-CATH2为模板,用上述提高蛋白多肽稳定性的常用策略,对Cm-CATH2进行结构改造,对不同策略的改造效果进行比较,以期阐明何种策略适用于AMPs稳定性结构改造。Cm-CATH2结构改造及其改造体功能活性研究:以Cm-CATH2为模板通过N-端、C-端氨基酸删减法,设计了 20条改造体,分别命名为NCM1～10和CCM1～10。首先,我们选用了 10株革兰氏阴性菌和6株革兰氏阳性菌,通过最小抑菌浓度(Minimum Ihibitory Concentration,MIC)检测的方法测定了它们的抗菌活性。结果显示,NCM1～7和CCM1～7均较好的保留了亲本肽的抗菌活性。然后用MTT法检测了它们对4T1细胞、HaCaT细胞、B16-F10细胞和MPMs细胞的毒性。结果显示,CCM1～10除了对HaCaT细胞表现出了较弱的细胞毒性外,对其余三株细胞均表现出了较强的毒性。总体上CCM1～10的细胞毒性比NCM1～10的要强,尤其是CCM1～8能杀死60%-90%的细胞。而NCM1～10中,NCM1～3表现出了较强毒性。最后检测了它们的抗炎活性,LPS是细菌细胞膜上的脂多糖,能诱导细胞和机体产生炎症反应,引起炎症因子TNF-α、IL-6等的高表达,有抗炎活性的多肽能抑制这些细胞因子的高表达。实验结果显示,单独的改造体多肽处理细胞后,细胞的炎症因子表达正常,而LPS刺激细胞后用改造体多肽处理,NCM1～10、CCM1～6均能显著抑制TNF-α的高表达,NCM1-4、CCM1～7均能显著抑制IL-6的高表达。综合考虑抗菌活性、细胞毒性和抗炎活性,我们最终选择NCM4作为下一步稳定性结构优化的模板。以毒性最小活性较强的NCM4为模板,进行第二步提高稳定性的结构改造,改造方法如下:一、非天然氨基酸高精氨酸和鸟氨酸替换肽链中的精氨酸和赖氨酸,这种改造不改变AMPs的高级结构构象。二、非天然氨基酸D-型氨基酸替换肽链中的天然L-型氨基酸,dNCM1是全D-型氨基酸替换,dNCM2是D-型精氨酸和赖氨酸换肽链中的L-型精氨酸和赖氨酸,这种改造改变了 AMPs的高级结构构象。三、环化设计,在肽链不同位点插入一对半胱氨酸,通过二硫键环化多肽。四、在不同位点引入α-甲基和α-烯基,通过复分解反应生成订书肽(stapled peptides,stAMPs)。然后进行胰酶稳定性和血清稳定性验证。结果显示,通过AMPs与胰酶共孵育后,仅oNCM、hNCM、dNCM1、dNCM2表现出了较强的稳定性,NCM4和dsNCM1表现出了中等的稳定性。其余环化肽和订书肽胰酶稳定性较低,与胰酶共孵育6h内均被降解。血清稳定性结果与胰酶稳定性实验结果基本一致,订书肽与血清共孵育后,对大肠杆菌和黄色葡萄球菌的抗菌活性明显减弱,环化肽在血清中较胰酶中稳定,而非天然氨基酸替换肽在血清中也很稳定。然后对这些稳定性多肽改造体进行了抗菌活性、细胞毒性和抗炎活性研究。抗菌结果表明,订书肽抗菌活性最好,除了 stNCM8以外其余订书肽对革兰氏阴性菌和阳性菌的MIC值均在4.69～37.5 μg/mL之间,而非天然氨基酸替换肽和环化肽对革兰氏阴性菌的活性较强,对革兰氏阳性菌的活性显著减弱(MIC值均大于100μ/mL)。用MTT法检测了15条稳定性改造体多肽对HaCaT和Raw 264.7两株细胞的细胞毒性。结果表明,订书肽细胞毒性最强,而非天然氨基酸替换肽和环化肽毒性较弱。溶血活性结果也显示订书肽溶血率最高,非天然氨基酸替换肽和环化肽溶血率较低。用ELISA试剂盒检测了它们的抗炎活性,除了 dNCM1、dsNCM1、2、5之外,其余稳定性改造体多肽均表现出了显著的抗炎活性。综上所述,我们最终选择稳定性最好,细胞毒性最小和抗炎活性最强的3条稳定性多肽改造体oNCM、dNCM2、dsNCM1作为代表,进行后续体内外活性和机制研究。第三步我们对优选的稳定性改造体多肽oNCM、dNCM2、dsNCM1以及其亲本NCM4进行了体外抗菌、抗炎和抗生物膜实验,使用圆二色谱法检测了其它们在SDS模拟的疏水性环境中的二级结构,过NPN、PI和SEM实验研究了它们的抗菌机制,然后验证了它们对大肠杆菌和鲍曼不动杆菌的耐药性诱导能力。结果显示,这4个多肽尽管对革兰氏阳性菌活性微弱,但对革兰氏阴性菌基本保留了亲本肽的优势抗菌机制结果证明,这4个多肽都能破坏细菌的细胞内膜和外膜。我们猜测这些优化肽的杀菌机制之一是破坏细菌细胞膜,使内容物泄露从而起到杀菌作用。抗炎活性结果表明,4个多肽的抗炎活性相当,都能显著的抑制由LPS诱导的TNF-α和IL-6的表达。耐药性诱导实验结果表明,oNCM能诱导大肠杆菌产生耐药,其余多肽对大肠杆菌没有耐药性诱导效果,而鲍曼不动杆菌对4个多肽都没有耐药性。最后我们建立了小鼠腹膜炎模型,实验结果显示未治疗组小鼠在鲍曼不动杆菌感染12 h内均死亡,而dNCM2稳定性改造体组小鼠在24 h后全部死亡,其余多肽处理组小鼠的存活率均与阳性对照美罗培南组相似,达到了 50%,且这些组别小鼠的存活时间明显比未处理组延长。而腹腔和内脏菌落计数结果显示,dNCM2和dsNCM1多肽处理组小鼠体内的菌落数均较其他组大,但是所有处理组小鼠体内的菌落数均较未处理组少2～4个数量级。动物实验结果并没有比较出3个优选改造体多肽同NCM4之间的优劣,可能是因为我们的动物模型选择不当,后期我们将多建几个动物模型,如皮肤脓肿模型、皮肤创伤模型和小鼠肺部感染模型等,进行进一步比较和研究,得出稳定性优选肽同NCM4之间的优劣。本课题研究结果表明,订书肽除了能提高抗菌活性和抗菌谱之外,表现出了较强的细胞毒性和溶血活性,很弱的酶稳定性和血清稳定性。因此,订书肽改造的策略不宜被用于高剂量给药的多肽和哺乳动物体内给药的多肽。D-型氨基酸替换能明显提高抗菌肽的酶稳定性和血清稳定性,细胞毒性较低,但是抗菌活性略微减弱,适合用于具有高活性AMPs的稳定性改造。环化多肽的毒性较低,抗菌活性略微减弱,但是酶和血清稳定性会因二硫键的位置不同而有差异,但是环化肽总体上对胰酶和血清的抵抗力很弱。高精氨酸和鸟氨酸替换能提高酶稳定性,降低细胞毒性,同时不显著改变抗菌活性。

244. 梅银柳 and 吴洁, 纳米制剂在糖尿病创面愈合中的应用研究, in 中国药科大学学报. 2022. p. 25–31.

由于高血糖引起代谢障碍导致的氧化应激、感染、血管病变、炎症和神经病变，使得糖尿病（diabetes mellitus,DM）患者往往伤口愈合不良，发生糖尿病足溃疡（diabetic foot ulcers,DFUs），严重的可导致截肢。通过对糖尿病创面愈合过程和病理生理学的深入了解，可以获得治疗创伤损伤的有效策略。近年来，纳米制剂在加速糖尿病伤口愈合中有广泛的应用。一方面纳米颗粒有利于伤口愈合，另一方面可用于递送一种或多种治疗药物，如生长因子、核酸、抗生素和抗氧化剂，使它们可以在目标组织内持续释放。本文综述了近年来各种纳米制剂在促进糖尿病创面愈合方面的应用和作用机制。

245. 龙林宇, 用于慢性伤口治疗的多功能创面修复材料的研究. 2022.

伤口愈合是一个复杂的生物学过程,包括止血、炎症、增殖和重塑四个阶段。糖尿病、衰老、周围血管疾病以及感染等局部或全身性因素,常使伤口的愈合过程停滞于炎症期或增殖期,导致伤口无法及时修复。随着中国糖尿病患病率逐年上升以及人口老龄化程度不断加剧,糖尿病溃疡等慢性伤口已成为威胁人们生命健康的严重问题,并给国家医疗保健系统造成了沉重的经济负担。慢性伤口的常规治疗依赖于非特异性的局部护理(包括清创、感染/炎症控制和频繁更换伤口敷料),这些措施可在一定程度上缓解病情的恶化和减轻患者的痛苦。但传统伤口敷料(纱布、藻酸盐、水胶体等)的功能单一,仅能提供物理屏障保护或吸收少量渗出物,无法满足整个慢性伤口愈合过程的需求。因此,目前慢性伤口的整体治愈率仍低于50%,且复发率较高。持续的炎症反应、受阻的血管生成和组织重塑、多余的伤口渗出液、反复的细菌感染、较高的活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平等是造成慢性伤口难以愈合的主要原因。近年来,研究者开发了大量新型创面修复材料(海绵、纳米纤维支架和水凝胶等),但针对慢性伤口治疗的研究还不够深入。本文针对阻碍慢性伤口愈合的主要因素,系统地构建了可促进慢性伤口愈合的多功能创面修复材料,并通过体外和体内实验对其修复机制进行了较为深入和系统地研究和验证。本论文研究工作包括以下三个部分:1.针对慢性伤口部位持续的炎症反应、受阻的血管生成和组织重塑等问题,本研究通过浇铸成型法,制备了一种负载重组Ⅲ型人源化胶原蛋白(recombinant humanized collagen type Ⅲ,rhCol Ⅲ)和载有萘普生(naproxen,Nap)的聚乳酸-羟基乙酸(poly(lactic-co-glycolicacid),PLGA)纳米颗粒的透明质酸(hyaluronic acid,HA)可溶解微针(microneedle,MN)。MN包含有10 × 10的微型针阵列,其针体呈四棱锥形、长600 μm;经调节HA及纳米颗粒的浓度,本研究制备的MN具有良好的结构完整性和机械性能(力学强度为3.98-5.72N),可穿透慢性伤口部位的坏死组织或焦痂,将rhCol Ⅲ和Nap@PLGA纳米颗粒有效地递送至伤口部位。rhCol Ⅲ是由DNA重组技术合成的活性蛋白,其氨基酸序列的重复单元与人Ⅲ型胶原蛋白氨基酸序列特定功能区一致,具有良好的生物相容性和水溶性、无免疫原性以及高细胞粘附活性。Nap@PLGA纳米颗粒的粒径分布均匀,能持续释放抗炎药Nap。进一步地,体外细胞实验和动物实验的结果表明,负载rhCol Ⅲ和Nap@PLGA纳米颗粒的MN可促进细胞增殖和迁移以及加快内皮细胞的成管过程,能有效抑制伤口部位的炎症反应、促进血管生成和组织重塑,从而加速糖尿病慢性伤口愈合。作为一种近两年新兴的创面修复材料,MN可有效克服慢性伤口部位的组织屏障,从而提高药物等活性物质的生物利用度。总的来说,本研究制备的多功能MN为慢性伤口治疗提供了新的思路。2.针对慢性伤口部位反复的细菌感染以及多余的渗出液等会严重阻碍伤口修复的问题,本研究构建了具有抗菌性能和高溶胀率的新型海绵材料。基于氧化淀粉(oxidized starch,OS)、羧甲基壳聚糖(carboxymethyl chitosan,CMC)和大长径比的微纤化纤维素(microfibrillated cellulose,MFC),经冷冻干燥制备了负载银纳米颗粒(Agnanoparticles,AgNPs)和rhColⅢ的多功能海绵。当MFC的浓度为1.2 wt%时,CMC/OS-MFC海绵具有互连的多孔结构、优异的吸水能力以及良好的水/血液触发的形状记忆功能。被压缩的海绵可通过吸附水/血液而迅速恢复其初始形状;湿润海绵在10个压缩循环后,其宏观/微观结构、水吸附能力和力学强度均不会受到明显破坏。其次,负载AgNPs和rhCol Ⅲ的多功能海绵能快速释放Ag+和缓慢释放分子量较大的rhCol Ⅲ。Ag+的快速释放有助于抑制伤口愈合早期的细菌感染;缓慢释放的rhCol Ⅲ则有利于后续愈合阶段中的细胞增殖/迁移、血管生成以及胶原蛋白沉积。体外实验结果表明,该多功能海绵材料具有良好的细胞相容性和血液相容性,并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌表现出较高的抗菌活性。由于高溶胀率的海绵能聚集红细胞和血小板以及CMC的氨基质子化后会与细胞膜带负电的红细胞相互作用,在体内外凝血实验中,该多功能海绵可促进体外血栓形成、血小板和红细胞粘附,以及减少大鼠肝脏缺损模型中的出血量和止血时间。动物实验结果表明,该多功能海绵材料可有效抑制细菌感染和炎症反应、促进细胞增殖、胶原蛋白沉积和血管生成,对慢性感染伤口的修复具有良好的促进作用。本研究制备的具有高溶胀率的多功能海绵材料,能吸附伤口部位多余的伤口渗出液,从而降低感染风险并保持伤口环境湿润;相比于机械性能与皮肤不匹配的传统伤口敷料,该海绵在湿润状态下的压缩模量与人体皮肤的杨氏模量接近,不会引起炎症反应或对细胞增殖、迁移和分化产生不良影响。此外,具有优异止血性能的海绵可作为一种有效的止血材料,用于治疗伴有微血管出血的慢性开放性伤口和出血性伤口。该海绵材料可明显改善传统伤口敷料力学性能差、吸附能力弱、抗菌效果不强和促修复效果不佳等缺点,在治疗慢性感染伤口和出血性伤口方面具有广泛的应用前景。3.针对传统伤口敷料与皮肤组织粘附性较差等问题,本研究合成了多巴胺接枝的HA(dopamine grafted HA,HA-DA)和苯硼酸接枝的氧化甲基纤维素(phenylboronic acid grafted oxidized methyl cellulose,OMC-PBA),并利用动态硼酸酯键、多巴胺分子之间的氧化聚合,构建了一种新型多功能水凝胶材料。由动态硼酸酯键交联的水凝胶具有良好的自愈合性、形状适应性和可注射性,能响应慢性感染伤口部位的微环境(酸性和高ROS水平),智能控制AgNPs和rhCol Ⅲ释放。体外实验结果表明,水凝胶具有三维多孔结构、稳定自由基清除能力、体外可降解性、良好的组织粘附性和生物相容性,能促进细胞增殖和迁移,以及对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有广谱抗菌活性;在感染的糖尿病大鼠全层皮肤伤口模型中,该多功能水凝胶可有效抑制细菌感染和炎症反应,促进血管生成、肉芽组织的形成、胶原蛋白的沉积以及慢性感染伤口的修复。多孔的高吸水性水凝胶,能吸收伤口渗出液和保持伤口环境湿润;多巴胺修饰的水凝胶自身具有抗氧化活性,无需添加额外的抗炎药/抗氧化剂;且由于邻苯二酚基团与皮肤等软组织之间存在物理键和共价键等相互作用,基于HA-DA的可注射水凝胶具有良好的组织粘附性,可用于治疗形状不规则的伤口,以及管理关节处、颈部等承受高拉伸应力的伤口。此外,组织粘附性水凝胶表现出优异的止血性能,能为伴有微血管出血的慢性开放性伤口提供一种方便有效的止血方法。总的来说,本研究构建的多功能水凝胶材料为治疗慢性感染伤口提供了一种局部特异性、智能释放药物等活性物质的新颖策略。综上所述,本文针对造成慢性伤口无法及时修复的主要原因,逐步深入地构建了系列可促进慢性伤口愈合的多功能创面修复材料,体内外实验结果均证明了其良好的促修复效果;同时本文设计开发的多功能创面修复材料制备工艺简单、生物相容性良好,具有较大的临床应用前景。

246. 刘雪梅, Gel@fMLP/SiO2-FasL调控中性粒细胞引导的时序性炎症反应促进难愈性病损组织修复与再生的实验研究. 2022.

【研究背景】炎症的本质是机体对各种损伤性刺激的一种防御反应,而炎症反应也是恢复组织稳态和促进自我修复的生理基础。在自然界中,低等脊椎动物（斑马鱼等）的机体组织修复能力明显强于哺乳动物,而快速启动且短暂持续的时序性炎症反应是其高效组织再生模式的决定因素。同时人类的口腔黏膜创面相较于皮肤创面愈合速度快且无瘢痕形成,更快速可控的急性炎症反应是促进组织修复和重建生理结构的主要影响因素。最新研究发现,在严重损害造成的极限骨量缺失和糖尿病导致的皮肤病损动物模型中,不足或缓慢失调的组织炎症反应会显著降低机体再生效能,导致难愈性创面形成;而通过引发适度的急性炎症反应可以促进组织的修复与重建。能否精准调节炎症反应模式-诱发急性炎症的快速触发和及时消除,适度缩短炎症进程进而促进严重损伤组织愈合,成为学者们的攻关目标。炎症反应是一个精确调控的生理过程,中性粒细胞和巨噬细胞作为炎症反应的核心细胞,有序协调地发挥清除感染源和受损组织细胞,促进组织修复与再生的作用。中性粒细胞的迁移是炎症反应启动的标志,作为最早到达感染或损伤区域的免疫细胞,通过分泌细胞因子和趋化因子并且募集其他免疫细胞,在炎症早期发挥阻止和控制感染源侵袭的重要作用。然而中性粒细胞过度浸润或持续活化会引发慢性炎症甚至加重周围组织损伤,因此中性粒细胞完成趋化、活化、吞噬等使命后应当被及时清除,中性粒细胞适时凋亡是降低炎性诱导介质和启动炎症反应消退的必要条件。凋亡的中性粒细胞被巨噬细胞吞噬,可以刺激巨噬细胞转化为抗炎表型,进而诱导相关干细胞的归巢、增殖和分化,从而恢复组织稳态和启动组织修复。基于前期研究结果,我们课题组提出假设:通过时序性地调控中性粒细胞的趋化和凋亡,进而促进巨噬细胞向抗炎表型转化,重塑炎症反应进程,以期促进难愈性病损的组织再生。中性粒细胞的募集受多种趋化信号调控,而fMLP（N-formylmethionyl-leucyl-phenyl-alanine,N-甲酰甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸）是一类由细菌或损伤线粒体产生的N-甲酰基肽,在中性粒细胞早期募集过程中发挥关键作用。此外中性粒细胞凋亡主要通过自发性生理凋亡和死亡受体配体引发的外源性凋亡两种途径实现,而Fas/FasL是中性粒细胞凋亡的重要外源性信号。研究显示,新型控释生物材料-水凝胶（Gel等）与纳米粒子（SiO2等）复合物具有结构多样性和药物精确递送等优势,可以通过装载特异性生物分子对细胞生物学行为进行精确时空调控。因此本研究拟设计和制备一种复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL,其原理如下:材料于损伤部位应用后可以爆释fMLP,能够快速募集中性粒细胞;而后利用活化中性粒细胞发挥作用产生的酸,降解p H响应性水凝胶,促进SiO2粒子表面的FasL暴露于组织环境中,进而诱导活化中性粒细胞凋亡;最后凋亡中性粒细胞可以被巨噬细胞内吞,刺激其转化为抗炎表型,形成有利于组织再生的微环境。利用这种新型复合生物材料的控释功能,调控中性粒细胞引导的时序性炎症反应,以期为难愈性组织病损的治疗奠定研究基础。【研究目的】本研究首先构建复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL,检测其物理化学性能,验证其具有爆释趋化因子fMLP,p H响应性释放SiO2-FasL的两阶段精确控释能力。其次建立细胞共培养体系,检测复合生物材料促进中性粒细胞迁移和诱导活化中性粒细胞凋亡的序列作用,评估内吞中性粒细胞后巨噬细胞的表型转化情况,进而验证Gel@fMLP/SiO2-FasL对炎症相关细胞生物学行为的调控作用。随后构建小鼠颅骨临界骨缺损模型,观察Gel@fMLP/SiO2-FasL应用后的骨缺损修复情况和组织局部炎症反应程度,明确其调控中性粒细胞引导的时序性炎症反应促进临界骨缺损再生的功能。最后构建糖尿病皮肤缺损模型,观察Gel@fMLP/SiO2-FasL应用后皮肤创面的愈合情况和局部组织炎症反应模式,验证其通过重塑炎症反应进程而促进糖尿病皮肤创面愈合。本研究以期建立中性粒细胞募集和凋亡时序调控的新型技术体系,重塑炎症反应进程促进组织再生,为临床难愈性组织病损治疗提供新思路和新方法。【研究方法】1.复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL的构建与性能研究。首先应用4-甲酰基苯硼酸修饰壳聚糖（CS-FPBA）制备凝胶基质,采用核磁共振波谱仪和紫外光分光光度计评估材料修饰情况;其次在SiO2纳米粒子上接枝FasL制备SiO2-FasL,利用透射电镜和纳米粒径分析仪检测纳米粒子的形貌、尺寸和zeta电位;随后制备含有fMLP和SiO2-FasL的复合生物材料,通过扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪、流变仪检测Gel@fMLP/SiO2-FasL形貌、内容物和机械性能;最后利用荧光分光光度计动态观察有效载荷荧光,计算fMLP和SiO2-FasL释放百分率。2.复合生物材料调控炎症相关细胞生物学行为的作用研究。首先分离培养小鼠骨髓来源中性粒细胞和巨噬细胞,流式细胞术鉴定其分子表型;其次应用transwell将中性粒细胞与复合生物材料（Gel@fMLP/SiO2）共培养,应用流式细胞术和免疫荧光染色计数迁移细胞数量;随后将活化中性粒细胞与纳米粒子（SiO2-FasL）共培养,流式细胞术检测凋亡细胞百分比,Western blot检测中性粒细胞凋亡相关蛋白表达水平;最后将纳米粒子（SiO2-FasL）诱导的中性粒细胞与巨噬细胞共培养,免疫荧光染色观察巨噬细胞的表型变化,Western blot检测巨噬细胞表型相关蛋白表达,ELISA检测共培养上清中细胞因子表达水平。3.Gel@fMLP/SiO2-FasL促进小鼠颅骨临界骨缺损修复的功能研究。首先制备小鼠颅骨临界骨缺损模型,将Gel@fMLP/SiO2-FasL局部应用到缺损创面;其次应用Micro-CT检测治疗后8 w颅骨缺损修复情况,继而采用H&E和Masson染色观察骨组织形成情况;最后免疫荧光染色观察Gel@fMLP/SiO2-FasL应用后短期内缺损处中性粒细胞、巨噬细胞浸润情况,中性粒细胞凋亡比例和细胞因子表达情况。4.Gel@fMLP/SiO2-FasL促进糖尿病小鼠皮肤缺损创面愈合的功能研究。首先构建Ⅰ型糖尿病小鼠模型,制备小鼠背部全层皮肤缺损,观察正常小鼠与糖尿病小鼠的皮肤缺损愈合差异,流式细胞术和免疫荧光检测皮肤创面中性粒细胞和巨噬细胞的浸润情况;其次将Gel@fMLP/SiO2-FasL局部应用到糖尿病小鼠皮肤创面处,明确复合生物材料对创面愈合的促进作用,H&E和Masson染色观察皮肤组织的再生情况;最后流式细胞术和免疫荧光检测皮肤创面中性粒细胞和巨噬细胞浸润情况,免疫荧光检测中性粒细胞的凋亡百分比,ELISA检测皮肤缺损处炎症因子表达水平。【研究结果】1.成功制备复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL,其具备爆释fMLP和低p H条件下释放SiO2-FasL的能力:首先在壳聚糖上接枝4-甲酰基苯硼酸成功制备凝胶基质CS-FPBA;其次SiO2纳米粒子表面有效负载FasL形成SiO2-FasL;随后将趋化因子fMLP和SiO2-FasL装载于水凝胶内构建复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL,其可以承受较大的变形力作用,保持完整的三维网络结构,稳定性较好;最后体外模拟机体环境下复合生物材料的作用特点,其可以快速释放fMLP,并且在酸性条件下释放SiO2-FasL。2.复合生物材料可以募集中性粒细胞,诱导活化中性粒细胞凋亡,促进巨噬细胞向抗炎表型转化:首先证实含有fMLP的复合生物材料能够促进中性粒细胞迁移;其次SiO2-FasL能够诱导活化中性粒细胞凋亡;随后SiO2-FasL诱导的中性粒细胞能够促进巨噬细胞由促炎表型向抗炎表型转化,同时抑制促炎因子肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）和白介素-6（interleukin-6,IL-6）表达,促进抗炎因子转化生长因子-β（Transforming growth factor-β,TGF-β）和IL-10分泌。3.Gel@fMLP/SiO2-FasL促进小鼠颅骨临界骨缺损修复:首先明确复合生物材料可以显著促进小鼠颅骨临界骨缺损修复;其次其能够促进缺损处中性粒细胞的快速募集和及时凋亡;最后发现其促进缺损部位促炎型巨噬细胞的浸润和向抗炎型巨噬细胞表型转化,并且下调促炎因子TNF-α表达水平和促进抗炎因子TGF-β的表达。4.Gel@fMLP/SiO2-FasL加速糖尿病小鼠皮肤缺损创面愈合:首先成功建立Ⅰ型糖尿病小鼠模型,发现模型小鼠皮肤缺损愈合速度显著低于正常小鼠,其创伤发生后炎症反应的启动较迟缓,后期炎症持续时间延长;其次应用复合生物材料可加速糖尿病小鼠皮肤缺损创面愈合;随后发现创面组织中中性粒细胞数量显著增多,促炎型巨噬细胞浸润水平升高,继而发现凋亡中性粒细胞数量增多,抗炎型巨噬细胞比例增高,促炎因子TNF-α、IL-6表达水平降低,抗炎因子TGF-β、IL-10表达水平升高。【研究结论】1.成功构建新型复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL,其具备时序性控释fMLP和FasL的生物学性能。2.复合生物材料首先能够募集中性粒细胞,适时诱导活化中性粒细胞凋亡,进而促进巨噬细胞转化为抗炎表型,可用于调控炎症反应进程。3.Gel@fMLP/SiO2-FasL能够引发颅骨临界骨缺损处瞬时高强度炎症反应,激发内源性再生潜能,促进骨缺损修复。4.Gel@fMLP/SiO2-FasL可重塑糖尿病皮肤缺损处慢性炎症反应为瞬时高强度过程,促进皮肤创面愈合。本研究基于引发适度的急性炎症反应可以促进组织修复与重建的创新理论,国际首次建立了新型复合生物材料Gel@fMLP/SiO2-FasL制备的技术体系,明确了其通过精确调控中性粒细胞募集和凋亡引导时序性炎症反应的生物学作用,验证了其重塑损伤部位炎症反应促进颅骨临界骨缺损修复和糖尿病皮肤创面愈合的生物学功能,为颅颌面复杂损伤的再生修复治疗奠定研究基础和提供新策略。

247. 刘腾飞, 超小铜纳米酶通过广谱清除活性氧治疗炎症性疾病的作用及机制研究. 2022.

研究背景:严重烧伤、创伤、感染、休克等多种内外源性损伤因素作用于机体后,会导致免疫系统快速产生强烈的炎症反应,引起各脏器功能急剧下降,表现为过度失控的全身炎症反应综合征等。过度的炎症会导致机体出现各种急慢性炎症性疾病。诸多文献报道活性氧在急慢性炎症性疾病的发生发展中起着重要作用,炎症部位过量的活性氧是导致局部组织损伤和加重炎症反应的重要原因之一。清除过量的活性氧是一种治疗炎症性疾病的有效策略,但是目前临床上清除炎症性疾病中过高的活性氧水平的方法与效能十分有限。广谱活性氧清除剂如N-乙酰半胱氨酸和乙酰左旋肉碱等存在生物利用度低、稳定性差、活性氧清除效率不高等不足,限制了其用于炎症性疾病治疗的应用。绝大多数具有清除活性氧能力的纳米材料,其粒径普遍大于肾小球滤过屏障的阈值,不能经肾脏排出体外,存在潜在的生物毒性。可经肾脏清除的纳米材料存在制备工艺复杂、活性氧清除效率不高等缺点,限制其向临床转化。研发制备工艺简单、活性氧清除效能优异、可经肾脏排泄的超小粒径纳米材料是治疗炎症性疾病一种安全有效的方法。在此,我们报告了一种简单高效、一步法制备的具有多种模拟酶特性和广谱清除活性氧能力的超小粒径的铜纳米酶(Cu5.4O USNPs),并探讨了Cu5.4O USNPs的模拟酶特性、活性氧清除性能及机理。此外,进一步验证了Cu5.4O USNPs保护体外细胞免于氧化应激损伤的作用以及体内对炎症性疾病的治疗效果。同时,还检测了Cu5.4O USNPs的体内外生物安全性。目的:本课题拟研制一种安全有效、具有广谱清除活性氧能力且可经肾脏排泄的超小粒径铜纳米酶(Cu5.4O USNPs),达到治疗炎症性疾病的目的。方法:1.广谱清除活性氧的超小铜纳米酶的研制及其表征利用抗坏血酸作为还原剂和包封剂,通过氯化铜与抗坏血酸之间的氧化还原反应制备超小粒径铜纳米酶Cu5.4O USNPs,通过改变反应摩尔浓度比、反应时间、反应温度等参数优化超小粒径铜纳米酶Cu5.4O USNPs的制备条件。采用透射电镜表征其形貌,粒度分析仪表征其水合粒径大小。采用X射线衍射仪、X射线俄歇电子能谱仪和傅里叶红外光谱仪表征其铜元素价态和官能团。采用试剂盒和电子顺磁共振技术检测其对H2O2、O2·-、·OH、ABTS自由基等多种活性氧的清除性能、活性氧清除机理和多种模拟酶特性。与天然抗氧化酶进行对比,探究改变温度和p H对Cu5.4O USNPs清除活性氧性能的影响,检测重复多次使用Cu5.4O USNPs的活性氧清除性能变化情况。2.广谱清除活性氧的超小铜纳米酶保护体外细胞免于氧化应激损伤的研究为了检测Cu5.4O USNPs保护体外细胞免于活性氧的损伤,将HEK293细胞与250μM浓度的H2O2和不同浓度的Cu5.4O USNPs体外共同培养24 h,然后使用活性氧探针DCFH-DA进行细胞内活性氧染色,通过激光共聚焦显微镜观察和流式细胞仪检测Cu5.4O USNPs对H2O2刺激后细胞内活性氧的清除情况。利用CCK-8法和Annexin V-FITC/PI流式凋亡染色法检测Cu5.4O USNPs保护体外细胞免于H2O2诱导的细胞凋亡和坏死情况。使用透射电镜观察Cu5.4O USNPs在细胞内的分布情况。3.超小铜纳米酶通过广谱清除活性氧治疗炎症性疾病的作用研究构建急性肾损伤小鼠模型,通过检测Cu5.4O USNPs治疗后急性肾损伤小鼠的生存曲线、体重变化、肌酐尿素氮水平、肾脏损伤标志物HO-1和KIM-1水平,以及肾脏组织活性氧染色和HE染色组织形态观察评价Cu5.4O USNPs对急性肾损伤小鼠模型的体内治疗效果。通过采集小鼠的血液、脏器、尿液以及粪便,探究Cu5.4O USNPs在急性肾损伤小鼠体内的药物代谢动力学、脏器分布和体内排泄方式。通过透射电镜观察Cu5.4O USNPs在小鼠肾脏的分布情况。构建急性肝损伤小鼠模型,通过检测Cu5.4O USNPs治疗后急性肝损伤小鼠的谷丙转氨酶、谷草转氨酶水平,以及肝脏组织HE染色组织形态观察评价Cu5.4O USNPs对急性肝损伤小鼠模型的体内治疗效果;构建糖尿病创面小鼠模型,通过Cu5.4O USNPs治疗后小鼠创面不同时间点的连续创面拍照和皮肤组织HE染色切片观察评价Cu5.4O USNPs对小鼠糖尿病创面愈合的治疗效果。4.超小铜纳米酶通过广谱清除活性氧治疗炎症性疾病的机制研究通过转录组学测序结合生物信息学分析方法探究Cu5.4O USNPs治疗炎症性疾病的潜在机制。收集急性肾损伤对照组和Cu5.4O USNPs治疗组小鼠的肾脏组织进行转录组学测序,对差异表达基因进行聚类分析、KEGG信号通路富集分析和蛋白互作网络分析。利用实时荧光定量PCR、蛋白质免疫印迹和ELISA对转录组学分析结果进行验证。5.广谱清除活性氧的超小铜纳米酶的体内外生物安全性研究将不同浓度的Cu5.4O USNPs与HEK293细胞体外共培养,通过CCK-8法和鬼笔环肽细胞骨架染色法评价Cu5.4O USNPs的体外细胞毒性。通过体外溶血实验评价Cu5.4O USNPs的血液相容性。通过检测Cu5.4O USNPs单次静脉给药后24 h和30天的小鼠血常规和肝肾功指标、以及脏器切片HE染色观察评价Cu5.4O USNPs单次静脉给药的急性和慢性体内毒性。通过检测Cu5.4O USNPs重复静脉给药后小鼠血常规和肝肾功指标、以及脏器切片透射电镜和HE染色观察评价Cu5.4O USNPs重复静脉给药的体内毒性。结果:1.广谱清除活性氧的超小铜纳米酶的研制及其表征我们通过调整氯化铜与抗坏血酸氧化还原反应的反应摩尔浓度比、反应时间和反应温度条件,制备出了一种具有广谱活性氧清除性能的超小粒径铜纳米材料Cu5.4O USNPs。透射电镜观察显示所制备的Cu5.4O USNPs为形态均一的球形纳米粒,粒度分析仪表征其平均水合粒径约为4.5 nm。Cu5.4O USNPs中的铜元素价态同时包含Cu+和Cu0两种价态。Cu5.4O USNPs具有广谱高效的活性氧清除性能,可以模拟CAT、SOD、GPx等多种天然抗氧化酶的特性,对H2O2、O2·-、·OH、ABTS自由基等多种活性氧均具有良好的清除能力。Cu5.4O USNPs清除活性氧的能力来自本身Cu+和Cu0价态的改变。与天然抗氧化酶相比,Cu5.4O USNPs的活性氧清除性能对p H和温度变化具有良好的稳定性,可以重复多次使用。2.广谱清除活性氧的超小铜纳米酶保护体外细胞免于氧化应激损伤的研究250μM浓度的H2O2和不同浓度的Cu5.4O USNPs体外处理HEK293细胞24 h后,使用活性氧探针DCFH-DA进行细胞内活性氧染色,通过激光共聚焦显微镜和流式细胞仪检测HEK293细胞内活性氧水平。结果显示,Cu5.4O USNPs能够有效清除H2O2刺激后细胞内升高的活性氧。CCK-8和Annexin V-FITC/PI流式凋亡染色结果表明,Cu5.4O USNPs能够减轻细胞氧化应激损伤程度,减少H2O2刺激的细胞凋亡和坏死,保护细胞免于H2O2诱导的细胞死亡。透射电镜观察Cu5.4O USNPs在细胞内的分布情况结果显示,在细胞的线粒体和内吞小体中可以找到Cu5.4O USNPs,表明Cu5.4O USNPs可以通过细胞的内吞作用进入细胞内,并且能够进入到细胞线粒体内发挥清除活性氧作用。3.超小铜纳米酶通过广谱清除活性氧治疗炎症性疾病的作用研究Cu5.4O USNPs治疗后急性肾损伤小鼠的生存时间明显延长,体重无明显减轻。与对照组急性肾损伤小鼠相比,Cu5.4O USNPs治疗后急性肾损伤小鼠的肌酐尿素氮水平明显降低,肾脏损伤标志物HO-1和KIM-1水平明显降低,肾脏组织切片中病理管型的数量明显减少,肾脏组织切片中活性氧水平明显降低,表明Cu5.4O USNPs可以清除急性肾损伤小鼠肾脏组织过量的活性氧,对急性肾损伤小鼠具有良好的体内治疗效果。Cu5.4O USNPs在急性肾损伤小鼠体内的药物代谢动力学结果显示,Cu5.4O USNPs的体内分布半衰期为0.77 h,消除半衰期为71.2 h。静脉给药后Cu5.4O USNPs主要分布在肾脏,其次是肝脏。Cu5.4O USNPs在粪便和尿液中的累积量呈时间依赖性变化,尿液中的累积量显著大于粪便。在肾脏的肾小球基底膜、足细胞足突、尿间隙以及肾小管上皮细胞纤毛中均能通过透射电镜观察到Cu5.4O USNPs。与急性肝损伤对照组小鼠相比,Cu5.4O USNPs治疗后急性肝损伤小鼠的谷丙转氨酶和谷草转氨酶水平显著降低,肝脏组织切片中肝细胞坏死面积明显减小,表明Cu5.4O USNPs对急性肝损伤小鼠具有良好的体内治疗效果。与对照组糖尿病小鼠创面相比,创面局部使用Cu5.4O USNPs的糖尿病小鼠的创面愈合速率显著加快,其创面的新生上皮长度和肉芽组织厚度显著高于对照组小鼠,表明Cu5.4O USNPs对糖尿病小鼠创面愈合具有良好的体内治疗效果。4.超小铜纳米酶通过广谱清除活性氧治疗炎症性疾病的机制研究通过转录组学测序结合生物信息学分析方法探究Cu5.4O USNPs治疗炎症性疾病的潜在机制。与对照组相比,Cu5.4O USNPs处理后共有5819个差异表达基因,其中2813个为上调基因,3006个为下调基因。KEGG通路富集分析结果显示,Cu5.4O USNPs处理后MAPK和TNF/NF-κB信号通路处于抑制状态。氧化应激相关的差异表达基因聚类分析结果显示,Cu5.4O USNPs治疗后,SOD1、SOD2、SOD3、GPX1、GPX3、GPX4、GPX6、CAT等重要的抗氧化酶相关基因显著性上调表达,而与氧化应激引起的组织损伤和炎症相关的基因如TLR4、NF-κB1、MMP9、MMP14、HMOX1显著性下调表达。实时荧光定量PCR结果显示,Cu5.4O USNPs治疗组小鼠肾脏组织中SOD1、SOD2、SOD3、GPX1、GPX3、GPX6、CAT抗氧化酶基因的m RNA表达量显著高于对照组。蛋白质免疫印迹结果显示,Cu5.4O USNPs治疗组小鼠肾脏组织的NF-κB/IκB信号通路被抑制。ELISA结果显示,Cu5.4O USNPs治疗组小鼠的血清和肾脏组织中TNF-α和IL-1β水平显著降低,表明Cu5.4O USNPs可以下调NF-κB/IκB炎症信号通路,抑制下游促炎因子产生,减轻肾脏炎症反应。5.广谱清除活性氧的超小铜纳米酶的体内外生物安全性研究将不同浓度的Cu5.4O USNPs与HEK293细胞体外共培养,通过CCK-8法和鬼笔环肽细胞骨架染色法评价Cu5.4O USNPs的体外细胞毒性。CCK-8结果显示,10～200 ng/m L浓度范围内的Cu5.4O USNPs与HEK293细胞共培养24 h和48 h无明显的细胞毒性。鬼笔环肽细胞骨架染色结果显示,200 ng/m L的Cu5.4O USNPs与HEK293细胞共培养48 h,对细胞形态无明显影响。体外溶血实验结果表明,0～500 ng/m L浓度范围内的Cu5.4O USNPs的溶血率均小于5%,表现出良好的血液相容性。单次静脉给药Cu5.4O USNPs后24 h和30天,小鼠的血常规和肝肾功无异常变化,主要脏器未见病理性损伤。重复静脉给药Cu5.4O USNPs后其主要分布于肝脏和肾脏,透射电镜观察到各脏器的细胞形态结构正常。此外,小鼠的主要脏器未见病理性损伤,血常规和肝肾功指标无异常变化。结论:本课题报道了一种具有多种模拟酶特性和广谱清除活性氧能力的超小铜纳米酶(Cu5.4O USNPs),用于炎症性疾病的治疗。具有模拟过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶特性的Cu5.4O USNPs在极低剂量下对活性氧介导的细胞损伤具有细胞保护作用,对小鼠急性肾损伤、急性肝损伤和糖尿病创面三种炎症性疾病模型具有显著治疗效果。同时,Cu5.4O USNPs的超小粒径特点使其能够被肾脏快速清除,保证其良好的生物相容性。具有广谱清除活性氧能力和良好生物相容性的Cu5.4O USNPs为未来研发具有清除活性氧能力的铜纳米材料用于治疗炎症性疾病提供新的思路和参考。

248. 李雨琦, 功能性敷料的制备及其在全皮损伤修复中的应用研究. 2022.

创面敷料可以有效降低患处发炎、感染的几率,促进损伤部位的愈合。传统敷料成本低、吸收渗液能力较强,但不具备抗菌防感染的能力。随着人们对伤口愈合机理研究的不断深入,具有功能性的敷料也相继出现,尤其是针对糖尿病足、皮肤溃疡等难愈性创面。本论文以高分子材料为基材,利用天然药物及联合用药制备既具有抗菌、抗炎、抗氧化性能,加速愈合过程,促进血管生成,解决全皮损伤修复中皮肤再生问题的生物活性创面敷料。主要研究内容如下:(1)孔壁上具有纳米孔结构的丝素蛋白载药支架。将载姜黄素和镁离子的丝素蛋白纳米纤维,与一锅法制备的含牺牲性纳米颗粒的丝素蛋白溶液混合,通过冷冻干燥制备支架。经甲醇熏蒸、水洗去除纳米颗粒,得到孔壁上具有纳米孔结构的丝素蛋白载药支架。该支架具有良好的力学性质、较高的吸水性和孔隙率。载药支架内接种的大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs)分布均匀、形态舒展,证明了具有纳米孔结构的丝素蛋白载药支架能够为细胞提供良好的生长条件。皮下植入实验结果显示植入位置无红肿、溃烂,支架周围组织无明显包膜,呈低免疫反应。此外,全皮缺损修复研究发现载药支架能够明显促进创面愈合,7天后的未愈合面积仅为38.9±5.3%,与未处理组(73.9±4.0%)相比创面显著减小。血小板内皮细胞粘附分子(CD31)较高的阳性表达显示载药支架中的镁离子具有促血管生成的效果,证实了该支架材料作为皮肤敷料促进伤口愈合的可行性。(2)羟乙基纤维素基载药薄膜。通过优化甘油的浓度、比例,与羟乙基纤维素共混制备氢键型羟乙基纤维素/甘油凝胶。再引入载纳米氧化锌和镁离子的丝素蛋白纳米纤维,经烘干成型制备羟乙基纤维素基载药薄膜。对薄膜材料的表观形貌、二级结构以及释药性进行了测试表征。结果表明,与医用纱布和TegadermTM薄膜相比,薄膜材料具有快速吸收伤口渗液的能力和较高的水蒸气透过率,且具有良好的抗菌性。同时,载药薄膜浸提液培养的小鼠成纤维细胞(L929)的细胞活力值可达133.5%。细胞划痕模拟伤口愈合实验证明,载药薄膜材料能促进人角质形成细胞(HaCAT)的迁移与增殖,具有促进创面再上皮化的作用效果。(3)自粘附、自愈合透明质酸/单宁酸水凝胶。通过优化透明质酸和单宁酸的浓度、比例,甘油添加量,混合策略等制备氢键型自粘附、自愈合透明质酸/单宁酸凝胶。该凝胶在65%湿度、25℃条件下14天仍然具有良好的锁水能力。并且与皮肤模量相近,可以与皮肤紧密粘附和贴合。FTIR测试结果表明,凝胶中形成了大量分子内和分子间的动态可逆氢键。在自愈合能力测试中,7min内凝胶材料的自愈效率可以达到100%。此外,单宁酸中的酚羟基使凝胶还表现出较强的抗氧化活性和抗菌能力。细胞毒性和划痕实验结果显示凝胶材料具有较好的生物相容性,并且支持细胞的生长、迁移,表明凝胶材料在创面敷料领域具有潜在的应用前景。

249. 李盛波, 钙离子交联海藻酸水凝胶负载去铁胺和纳米铜促进糖尿病创面愈合. 2022.

目的: 慢性创面是糖尿病常见并发症之一,可导致截肢甚至死亡等严重后果。血管生成障碍和感染是糖尿病创面难愈合的两个重要原因。在此,本研究开发了具有促血管生成和抗菌特性的多功能水凝胶用于促进糖尿病创面愈合。方法: 采用CCK-8、transwell迁移实验和血管形成实验评估去铁胺和纳米铜对人脐静脉内皮细胞功能的影响。克隆形成实验验证纳米铜的抗菌性能。采用离子交联法形成海藻酸水凝胶。对载药水凝胶形态、凝胶时间、含水量、溶胀比、药物释放、流变、压缩及生物降解等进行表征。CCK-8、细胞活死染色和溶血实验评估水凝胶的生物相容性。划痕实验、transwell迁移实验和血管形成实验检测载药水凝胶对血管内皮细胞功能的影响。活性氧检测试剂盒检测载药水凝胶对细胞活性氧形成的影响。采用细菌克隆形成实验、细菌活死染色、细菌生物膜形成实验评估载药水凝胶抗菌性能。采用糖尿病C57BL/6小鼠创面模型验证载药水凝胶对创面愈合的作用;统计不同时间点创面大小;创面组织病理学检测验证载药水凝胶对创面闭合、胶原纤维沉积、血管形成、活性氧含量及炎性反应的影响;免疫组织化学染色验证水凝胶对创面组织血管内皮生长因子和低氧诱导因子1α表达的影响。结果: 去铁胺和纳米铜协同增强人脐静脉内皮细胞增殖、迁移和血管生成。纳米铜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能呈剂量依赖性。采用钙离子交联法制备含去铁胺和纳米铜的海藻酸水凝胶。扫描电镜结果显示水凝胶表面光滑,具有多层、相互连接的多孔结构;含水量约为97%,溶胀率约为3700%;在12 h达到DFO释放峰值,在24 h达到Cu-NPs释放峰值;可承受80%的压缩应变而未见明显结构损伤;流变学检测其存储模量大于损失模量,表明具有固体性质。降解实验验证了水凝胶的生物可降解性。生物相容性评估表明该水凝胶生物相容性良好。搭载DFO和Cu-NPs的水凝胶显著促进人脐静脉内皮细胞迁移和血管形成并抑制活性氧生成。抗菌性能评估结果显示其能有效抗菌。动物实验显示该水凝胶显著加速糖尿病创面闭合,促进胶原纤维沉积和血管生成,抑制活性氧形成和长期炎症的发生;去铁胺和纳米铜协同刺激创面组织血管内皮生长因子和低氧诱导因子1α表达。结论: 搭载去铁胺和纳米铜的钙离子交联海藻酸水凝胶通过增强血管生成和抗菌显著促进糖尿病创面愈合,该水凝胶在难愈性糖尿病创面中具有很高的临床应用潜力。

250. 李东润, 聚离子液体水凝胶的构建及其在伤口敷料中的应用研究. 2022.

伤口管理,尤其是慢性伤口（如压力性溃疡、感染性伤口和糖尿病足溃疡）已经成为基本的医疗保健问题。由创面损伤造成的皮肤组织的完整性破坏或功能障碍极易导致创面细菌感染,进而延缓伤口愈合速度甚至引起全身性并发症。为了预防创面细菌感染,加速伤口愈合,使用含有银纳米粒子、抗生素和壳聚糖等抗菌活性成分的伤口敷料进行治疗是消炎抗菌的主要方式。然而,这些抗菌活性成分存在细胞毒性、易产生多重耐药性和化学稳定性差等缺陷。本论文以离子液体为抗菌剂设计开发了多种聚离子液体抗菌水凝胶敷料,并探究了水凝胶敷料消除细菌感染、促进伤口愈合的效果,进一步明确了聚离子液体抗菌水凝胶敷料对各种复杂创面进行伤口管理的可行性。（1）本论文首先利用咪唑盐离子液体优异的抗菌和导电特性设计了一种压力敏感抗菌水凝胶敷料。通过自由基聚合将不同烷基链长的离子液体与丙烯酰胺分别制备成线性聚合物,然后与10%的PVA溶液经过5次冻融循环获得聚乙烯醇/丙烯酰胺-离子液体（PAILs）水凝胶。含有不同烷基链长离子液体的水凝胶具有广谱的抗菌活性,对细菌和真菌展现出了差异化的抗菌效果。PAILs水凝胶通过抑制伤口感染、快速消灭炎症、促进增殖和组织重塑对全层皮肤伤口展现出显著的治疗效果。高压力敏感特性、实时响应性以及稳定可重复的信号输出使得PAILs水凝胶可以大规模的监测人体运动,将患者伤口的压力状况及时传递给护理人员,避免二次压伤。此外,该水凝胶敷料还具有蛋白吸附能力强、机械性能好以及生物相容性高等理想特性。（2）通过酯化反应制备了取代度为0.02的马来酸酐改性淀粉,离子液体与马来酸酐改性淀粉通过自由基聚合形成聚合物溶液,并进一步与30%的木薯原粉混合后经过蒸煮得到聚离子液体-马来酸酐改性淀粉-木薯淀粉（CSVs）水凝胶。淀粉中含有大量的极性基团（羟基）,赋予了CSVs水凝胶优异的粘附性能,对于不同的材料表面（如橡胶、金属、塑料和玻璃等）均具有良好的粘附性。通过搭接剪切试验测得,CSV3水凝胶对猪皮的粘附力高达79.79 k Pa。CSVs水凝胶的这一性能解决了伤口敷料需要通过粘合剂粘合在伤口处的难题。此外,离子液体的引入使得CSV3水凝胶对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性达到了100%。细胞毒性试验表明,CSVs水凝胶具有良好的生物相容性。（3）通过动态离子键制备得到了聚甲基丙烯酸羟乙酯-丙烯酸-离子液体-Ca2+（HAVs）可注射水凝胶敷料。凝胶前体溶液中含有丰富的-COO-,与Ca2+接触时会立即凝胶,凝胶时间在20 s以内。动态的离子相互作用赋予了水凝胶良好的自愈合性能,破裂后的水凝胶可以在30 min内完全愈合。离子液体和甲基丙烯酸羟乙酯的加入使得水凝胶具有良好的抗菌活性和柔韧性。具有可注射性能的HAVs水凝胶可以适应不同的伤口形状,有望对各种复杂伤口进行治疗。

251. 黄怡静, 功能化多糖水凝胶的制备及其在伤口修复中的应用. 2022.

多糖水凝胶是以多糖为主要原料交联合成的高分子材料,是已被证实的有利于细胞再生的理想伤口敷料,具有比一般水凝胶伤口敷料更高的生物安全性和组织适应性。近年来,通过在多糖水凝胶中加入治疗药物或纳米材料使其功能化,从而构建各种具有特定功能的新一代水凝胶材料,探索伤口快速愈合和组织修复的完美方法受到广泛关注。为了解决伤口愈合过程中遇到的细菌感染和活性氧自由基（ROS）过多等问题,本文在多糖水凝胶中引入银修饰的聚多巴胺纳米颗粒（PDA@Ag NPs）和聚单宁酸（PTA）有机纳米材料,制备得到了两种功能化多糖水凝胶,深入探究了其在不同类型创面中的伤口愈合和组织修复的治疗效果。具体研究内容和结论如下:（1）通过聚多巴胺（PDA）与硝酸银溶液的氧化还原反应,在PDA表面沉积银纳米颗粒,获得了比PDA（21.7%）更高光热转化率的PDA@Ag NPs（35.6%）。随后以PDA@Ag NPs为光热剂,阳离子瓜尔胶（CG）为交联单体,制备了CG-PDA@Ag水凝胶（CPA）。研究表明,CPA水凝胶不仅具有稳定的机械结构、快速的自修复能力和优异的光热性能,在808 nm近红外光（1 W/cm2）下照射5分钟,水凝胶温度超过70℃,而且还具有生物安全性、止血性和光热抗菌性,抗菌率大于98%。将其敷贴在大鼠染菌创面并进行3分钟的近红外光照,通过拍摄伤口修复过程的代表性图片,以及对不同时段的伤口全层皮肤切片和免疫染色,证明了CPA水凝胶联合光热治疗能显著促进感染伤口的愈合。本章的研究为构建用于抗菌治疗和伤口愈合的强大PDA基纳米材料光热系统提供了新思路。（2）以氧化的β-葡聚糖（OG）、季铵盐壳聚糖（QCS）为反应单体,自制的聚单宁酸（PTA）为功能材料,采用一步法原位聚合制备了OG/QCS-PTA水凝胶（OQP）。PTA的引入增强了OQP水凝胶的机械性能,并使其获得优良的ROS清除能力,氮自由基清除率从7.8%上升到45.3%。此外,OQP水凝胶不仅达到生物安全性标准,还能快速止血并有效抗菌,抗菌率约为50%。将其注射到糖尿病老鼠创面中,能有效清除过多的ROS,减少细胞应激损伤,加速伤口修复。本章的研究为构建ROS清除水凝胶伤口敷料提供了一种简便易行的方法,在糖尿病创面的临床治疗中具有巨大的应用前景。

252. 黄婷婷, 纳米复合智能高分子抗菌材料的设计制备及其在糖尿病创口管理中的应用. 2022.

糖尿病（diabetes mellitus,DM）是一种与代谢紊乱有关的,以高血糖为特征的慢性疾病,影响着全世界超过4.22亿人。2019年,DM已经是全球第九大死亡原因,受到了人们的广泛关注。DM人群中有15%到25%的人可能患有糖尿病足溃疡（diabetic foot ulcer,DFU）。DFU作为一种典型的慢性伤口,其愈合受损的特性大大增加了被耐药细菌和生物膜感染的可能。研究表明,感染性DFU导致的下肢截肢率以及截肢后死亡率明显增加,为公共医疗,患者家庭和个人带来巨大的经济压力。无机纳米抗菌材料具有多重抗菌机制,能够替代传统抗生素用于解决DFU的感染问题。然而,分子识别能力差,药物活性的不可控性所带来的全身毒性以及易被快速清除等缺陷限制了其临床使用。智能高分子是一类能够响应外界刺激发生构象或聚集形态变化的聚合物,通过将其与无机纳米粒子复合构建智能纳米复合抗菌材料能够有效解决上述问题。此外,由于DFU不愈合机理复杂,多功能纳米复合抗菌材料的发展为DFU的伤口感染以及多通路联合治疗和监测带来了突破性进展。因此,本论文以高抗菌活性的无机纳米抗菌材料为基础,与智能高分子材料复合,通过与其他类型活性药物的共同负载,先后设计并构建了几个智能纳米复合抗菌体系,磷酸盐响应的PAA-Ca Ps@Nps@GOx纳米复合抗菌水凝胶,光控制“开关”的多功能Pd-MOF@PAzo@SNP纳米复合抗菌微凝胶,以及活性氧（reactive oxygen species,ROS）响应的抗菌、抗氧化以及集成传感功能的PDA-PLA@Fe3+@MXene/Ag纳米复合水凝胶敷料,来实现糖尿病感染创口的多通路治疗。具体的研究内容如下:（1）第一部分为解决蛋白类药物易失活,以及无机抗菌纳米粒子在DFU治疗时毒性大,用药不可控以及易被清除等问题,受生物体内的胶原纤维与生物金属离子矿化的启发,通过聚丙烯酸（polyacrylic acid,PAA）与Ca2+自组装,然后结合PO43-形成交联点,同时原位负载Fe3O4/Ti O2/Ag3PO4纳米球和葡萄糖氧化酶（glucose oxidase,GOx）,构建磷酸盐响应的PAA-Ca Ps@Nps@GOx纳米复合抗菌水凝胶。研究表明,构建的PAA-Ca Ps@Nps@GOx纳米复合水凝胶基于磷酸钙的沉淀/溶解平衡,表现出响应生理环境的Fe3O4/Ti O2/Ag3PO4和GOx释放行为,并利用Fe3O4/Ti O2/Ag3PO4和GOx的级联催化机制降低伤口局部血糖,缓慢产生羟基自由基（·OH）,增强Ag+抗菌效果,促进糖尿病创口愈合。（2）第二部分在解决无机抗菌纳米粒子活性不可控问题的同时,引入生命体中内源性调节剂一氧化氮（nitric oxide,NO）的供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP）,来解决DFU中血管重建受损的问题。首先以钯（palladium,Pd）纳米酶作为抗菌活性药物,金属有机框架（metal-organic framework,MOF）Ui O-66作为封装剂,并在MOF表面原位修饰光响应的聚偶氮苯（polyazobenzene,PAzo）,通过偶氮苯基团与β-环糊精修饰的透明质酸（β-CD-HA）的主客体相互作用自组装的同时吸附SNP,构建光控制“开关”的Pd-MOF@PAzo@SNP纳米复合微凝胶。在响应紫外光照时,PAzo的构象发生变化,与β-CD-HA解组装,释放SNP并提供NO。随后,Pd催化底物过氧化氢（H2O2）产生单线态分子氧（1O2）和·OH,并与NO作用产生活性氮（reactive nitrogen species,RNS）,实现ROS和RNS协同抗菌/抗生物膜,并利用增强的抗菌效果以及NO的内源性调节功能促进血管再生以及胶原蛋白沉积,进而加速生物膜感染的糖尿病创口愈合。（3）糖尿病患者的神经受损导致其对外界刺激响应感觉消失,在多次受到无意识轻微扭伤和挫伤后,最终发展为慢性不愈合伤口。伤口愈合初期,高血糖造成的ROS积累以及外界细菌感染加剧了伤口愈合受损。为了解决这些问题,第三部分构建了集成传感功能的ROS响应PDA-PLA@Fe3+@MXene/Ag纳米复合水凝胶敷料。通过引入具有抗菌和导电功能的填料MXene/Ag,赋予了敷料传感性能以及抗菌活性。聚多巴胺-聚硫辛酸（polydopamine-polylipoic acid,PDA-PLA）水凝胶基质中动态双硫共价键、离子间相互作用以及氢键相互作用的存在使水凝胶表现出优异的自愈合性。凝胶基质中的PLA能够与ROS反应造成凝胶骨架缺陷,实现ROS响应性释放银纳米粒子（Ag nanoparticles,Ag NPs）。因此,合成的PDA-PLA@Fe3+@MXene/Ag纳米复合水凝胶能够利用其优异的抗菌和抗氧化性能降低炎性反应,促进糖尿病感染伤口愈合,同时,作为传感器监测皮肤所受的外力（如压力和扭力）及人体运动行为,实现对糖尿病创口的监测-治疗一体化。综上,本论文基于无机化学,高分子物理,高分子化学,电化学以及生命科学等多个学科进行交叉研究,阐述了基于无机纳米粒子的智能纳米复合抗菌材料的设计与制备,并用于糖尿病创口的多通路管理,为开发新型多效一体的纳米复合抗菌敷料治疗难以愈合的慢性伤口开拓了新思路。

253. 韩秋阳, 糖尿病感染微环境响应的PEEK骨植入体的构筑及其光化学抗菌治疗研究. 2022.

骨缺损是一种由先天缺陷、外伤或手术导致的骨相关疾病,是目前临床骨科面临的主要难题。目前,针对骨缺损疾病的主流治疗方法为植入手术治疗。聚醚醚酮（PEEK）作为一种高分子特种材料,本身具有良好的耐腐蚀性、与人体皮质骨相近的机械强度和优异的生物相容性,其作为植入体在临床具有可观的应用潜力。但是,由于糖尿病患者体内长期的高糖环境会造成组织和细胞的功能障碍,骨细胞难以黏附在植入体表面进行骨整合;同时,高糖环境会为细菌滋生提供有利的微环境,极大地增加了手术伴随的细菌感染的风险,一旦发生感染,患者的生命健康将会受到严重的威胁。而PEEK在植入手术后仅能起到填充和支撑作用,缺乏抗感染、调控血糖水平和促进成骨的能力,这严重地限制了其在治疗糖尿病感染性骨缺损复杂病患时的应用。因此,如何构建出完整的治疗体系,实现“先术后抗菌/调控血糖水平-后长期促进骨组织的高效修复”是当前治疗糖尿病感染性骨缺损疾病亟待解决的重要科学问题之一。葡萄糖氧化酶（GOx）作为对葡萄糖具有高度特异性的氧化还原酶,在高糖环境中具有降低局部高糖水平和抑菌的作用。此外,GOx的热敏性和葡萄糖环境响应的特点能够与光治疗和化学动力学构建协同治疗体系,实现短时高效的杀菌效果。因此,本文的主要研究目的为在PEEK植入体表面构筑兼具“抗菌、调控局部高糖水平和促成骨一体化”功能的智能平台,解决PEEK在治疗糖尿病骨缺损感染复杂病患时的应用缺陷,拓展PEEK在复杂骨缺损病患治疗的应用前景。本研究工作的具体内容为以下两个方面:（1）首先对植入体表面进行磺化刻蚀,在PEEK表面形成三维多孔网络体系。随后,在磺化后的PEEK表面通过π-π共轭、阳离子-π共轭和静电吸附作用接枝以聚多巴胺（PDA）为主体的Cu基金属多酚网络（Cu/MPN）。由于PDA本身优异的光热转化效应,其在近红外（NIR）光的照射下能够对细菌实现光热消杀;同时,Cu/MPN有效地改善了植入体表面的生物活性,为骨细胞的黏附分化提供了有利的条件。随后通过席夫碱键合作用在Cu/MPN改性的植入体表面接枝具有葡萄糖环境响应能力的GOx（s P-P@C-G）,赋予植入体调控局部高糖水平以及化学动力学抗菌治疗的能力。形貌、元素组成、表面蛋白负载及亲水性等相关表征结果说明,Cu/MPN网络和GOx成功地接枝在PEEK植入体界面。光热表征实验表明,改性后的植入体表面具有良好的光热升温效应和光热稳定性,在1.5 W/cm2的NIR光照射12 min后,植入体表面温度可升高至49.5℃。化学动力学表征实验表明,s P-P@C-G在葡萄糖环境下能够有效地消耗葡萄糖产生H2O2,随后Cu/MPN能够触发酶促级联反应产生·OH,并且NIR光的照射能够提高酶促级联反应的速率。体外实验证明,s P-P@C-G具有优异的抗菌能力、良好的生物相容性和促成骨分化能力。体内动物实验进一步验证了s P-P@C-G在糖尿病骨缺损感染模型中拥有优异的抗菌性能和骨整合效果,有望应用于糖尿病骨缺损感染患者的临床治疗。（2）通过水热合成法分别制备Bi2S3和Cu Fe2O4,随后通过超声结合成功构建了Bi2S3@Cu Fe2O4异质结材料。物化表征实验证明了Bi2S3@Cu Fe2O4异质结的成功制备。光响应表征实验证明了形成异质结后能够提升材料体系的光吸收能力和载流子密度。带隙计算结果说明了形成的异质结为Ⅱ型异质结。随后,将Bi2S3@Cu Fe2O4负载在聚多巴胺改性的磺化PEEK表面,GOx通过静电吸附作用力和席夫碱键合作用接枝在植入体表面,得到异质结和GOx共改性的植入体（s P-P-BCFO-G）。植入体的物化表征实验证明了异质结和GOx成功地负载在了植入体表面。光热实验证明s P-P-BCFO-G具有优异的光热效应和光热稳定性。离子释放实验证明,其能够有效地释放Bi、Fe和Cu元素,且在NIR光激发下,释放量有所提升。光动力和化学动力学表征实验证明,s P-P-BCFO-G具有NIR光响应和葡萄糖响应的特性,能够有效地产生1O2、·O2-和·OH。体外细菌表征结果说明s P-P-BCFO-G具有出色的葡萄糖环境响应的抗菌能力。细胞实验表明s P-P-BCFO-G表面具有支持骨细胞黏附分化的能力。动物实验进一步验证了s P-P-BCFO-G在体内能够有效地杀死细菌和促进骨整合。上述体外体内相关实验证明了s P-P-BCFO-G植入体在糖尿病感染性骨缺损患者治疗领域具有可观的应用前景。

254. 郭梦圆, 二氧化锰纳米酶功能化水凝胶的制备及其用于糖尿病感染伤口修复的研究. 2022.

伤口修复尤其是糖尿病伤口目前仍是生活及外科手术中亟待解决的难点问题。细菌感染、过度氧化应激、组织缺氧等问题是慢性伤口修复过程面临的几大难题。开发具有良好抗菌作用、可及时缓解氧化应激、供给氧气并加速伤口修复的多功能伤口敷料具有良好应用前景。纳米酶作为一类具有类酶催化活性的纳米材料,同时具有酶催化活性和纳米材料的多功能性。其多样的纳米酶活性及多功能性使其在伤口修复中具有极大的应用前景,为细菌感染、缓解氧化应激等问题提供了新的解决策略。二氧化锰纳米片（Manganese dioxide nanosheets,MnO2 NSs）是一种典型的过氧化氢纳米酶（Catalase,CAT）,可催化毒性过氧化氢分解为无毒的水和氧气,研究表明其具有一定的光热转换能力和氧化还原反应性。但MnO2 NSs易降解、作用时间短,无法持续发挥催化作用,且单纯纳米酶的使用用量不易控制,金属离子的大量释放可能造成局部不适。结合伤口湿性愈合理论及凝胶的缓释作用,本文基于MnO2NSs和天然高分子透明质酸（Hyaluronic acid,HA）构建了一种无需添加引发剂的MnO2纳米酶功能化的多功能水凝胶敷料以实现MnO2 NSs的缓慢释放、持续发挥纳米酶催化作用以缓解皮肤伤口过度的活性氧（Reactive oxygen,ROS）水平,结合光热抗细菌感染,可加速伤口愈合。（1）MnO2 NSs纳米酶及纳米酶功能化水凝胶的制备:采用物理剥离的方式获得MnO2 NSs,并通过红外、透射电镜、原子力显微镜、X射线衍射等方法表征其形貌结构,以粒径、纳米片厚度作为指标筛选适宜的破碎剥离条件。硫酸钛试验及3,3,4,4-四甲基联苯胺（TMB）试验结果说明MnO2 NSs具有良好的清除H2O2及ROS效果,低浓度MnO2 NSs短时间内可清除大量H2O2。将MnO2 NSs分散液与氨基化透明质酸（Aminated hyaluronic acid,HA-NH2）及邻苯二酚化透明质酸（Atechol hyaluronic acid,HA-DA）溶液等体积混合原位氧化制备HHM水凝胶,硫酸钛试验结果表明该水凝胶具有浓度依赖性和时间依赖性的CAT纳米酶活性。光热成像实验表明其具有优异光热转化能力,10 min光照条件下最高温度可升至61.6°C。此外,溶胀试验、交替应变扫描测试及搭接剪切测试结果说明HHM水凝胶还具有良好的溶胀性能,自我修复性能和组织粘附性能。以上结果表明成功制备可实现MnO2 NSs纳米酶的持续催化作用且保证低水平金属离子释放、具有良好光热效应的多功能水凝胶。（2）HHM凝胶细胞相容性、体内外抗菌、促伤口愈合评价:通过稀释涂布平板法评价HHM水凝胶抗菌效果,光照组菌落几乎为零的结果表明光照组具有良好的体外抗菌作用。细胞毒性试验结果说明HHM水凝胶具有良好细胞相容性。构建糖尿病小鼠感染伤口模型以模拟氧化应激过度的感染伤口,评价HHM水凝胶体内清除ROS、抗菌、加速伤口修复的作用,荧光强度的降低、细菌数量的减少、胶原蛋白沉积增加及伤口明显收缩表明HHM水凝胶可显著降低体内ROS水平,并有良好体内抗菌效果,可提高胶原蛋白沉积水平以加速伤口愈合,7天时伤口愈合率达91.75%,显著高于对照组的48.03%。以上结果表明MnO2 NSs纳米酶功能化水凝胶具有良好细胞相容性及体内外抗菌作用,可通过缓解氧化微环境、杀死并清除伤口细菌、促进胶原沉积以加速糖尿病感染伤口修复,有望应用于糖尿病伤口修复领域。

255. 龚达开, 有机抗菌聚氨酯复合材料的制备及其应用性能研究. 2022.

微生物的侵袭与大量繁殖将对人类身体健康和生产生活带来巨大威胁。例如,被细菌污染的纺织品会散发出难闻的气味且各方面性能会大幅下降;水果被病原菌定殖之后会发生腐烂和霉变,大大缩短商品货架期;伤口被微生物感染后,其愈合速度会显著降低,严重者甚至威胁生命;海洋船舶被微生物粘附后会使其表面发生腐蚀,增加行船阻力,加大航行中的燃料消耗,同时会降低轮船的使用寿命。因此,具备优异综合性能的抗菌材料近些年受到了广泛的关注。聚氨酯作为一种高聚物,拥有较高的弹性和延伸度,同时具有良好的分子结构设计性、可加工性和生物相容性,其复合材料在生活中的多个领域都具有广泛的应用,如服装与医用纤维、鞋革面料、食品药品包装膜等。但是由于聚氨酯材料本身缺乏抵御微生物的能力,使得与其相关的复合材料在使用过程中极易遭到微生物的污染,从而导致聚氨酯复合材料的性能下降以及在相关作用场景下的失效。因此,设计并制备出具有优良抗菌性能的新型聚氨酯复合材料是一个值得研究的课题。本论文基于课题组常年在抗菌与聚氨酯材料领域的研究,结合聚氨酯的常见应用,并针对其在某些应用中所产生的突出问题,设计开发出了三种有机抗菌聚氨酯复合材料,分别有望应用于服用或医用纤维、食品包装膜以及护理用足垫等方向,具体来讲:(1)氨纶广泛用于服用和医用织物领域,且与人体皮肤接触较多。因此,本论文第一章主要是设计与制备了一种有机本体抗菌聚氨酯复合纤维,研究涉及到抗菌聚合物前驱体的合成(聚苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯),与常规聚氨酯复合纺丝加工后,采用抗菌剂聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)进行表面改性,从而获得了一种新型的有机聚合物抗菌纤维(PGPs)。实验结果表明,通过化学接枝改性得到的PGPs,展现出优异的抗菌性能和耐候性能,在紫外照射和水洗后仍能达到99.99%以上的杀菌率。因此,PGPs有望作为生物医用领域的手术缝线以及功能性织物用纤维。(2)水果、蔬菜等易腐烂产品的保鲜一直是备受关注的问题,而目前多采用包装的方式来阻止此类现象的发生。考虑到常用包装膜的安全性,以及通过添加方式引入抗菌剂存在的溶出而导致的失效与安全性问题。因此,论文第二部分的工作则是采用具有优异抗菌防腐性能且结构可修饰的溴硝醇作为扩链剂,合成出一种本体抗菌的聚氨酯,得到的抗菌聚氨酯通过添加Vc后静电纺丝,获得了具有优异抗菌抗氧化性能的聚氨酯复合膜(PBV)。通过对常见水果的包装研究,证实了PBV可以有效延缓果实中水分和营养物质的流失速度,如包装后水果因蒸腾作用引起的水分散失降低了50%,有机酸含量提升了10%以上,同时降低了水果的成熟速度。因此,获得的PBV有望作为易被微生物或氧化侵蚀果蔬的包装保护材料。(3)众所周知,聚氨酯在革制品领域的应用极为广泛(如PU合成革),但革制品的抗菌防霉问题长期以来始终未能彻底解决,并且废弃的皮革又给环境带来了巨大危害,如鞣制用铬的渗出、霉变皮革产生的异味、微生物滋生产生的感染等。基于此,本部分首先采用聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)作为扩链剂,合成了一种具有抗菌防霉性能的水性聚氨酯(PPU);然后将废弃皮革纤维与PPU进行复合、固化,从而获得了一种有机抗菌防霉的聚氨酯复合材料(LF/PPU)。该工作充分遵循绿色化学理念,同时将废弃皮革纤维进行了循环利用。一系列的研究结果证实,LF/PPU具有优良的抗菌防霉性能,较好的湿度管理能力与机械性能,有望作为护理足垫进行应用。综上所述,本论文结合聚氨酯应用场景、拟解决抗菌聚氨酯复合体系常见问题为出发点,设计与制备出了三种具有特色的有机抗菌聚氨酯复合材料,包括纤维、纳米纤维膜、革制品,三种材料体系分别有望解决实际应用过程中面临的微生物侵蚀的问题。本论文的完成对于开发新型抗菌聚氨酯复合体系及拓宽其应用具有一定的参考价值。

256. 丁秋月, 抗菌抗炎抗氧化多功能可注射水凝胶促进糖尿病创面修复的实验研究. 2022.

糖尿病足溃疡是糖尿病最常见的并发症之一,愈合困难,容易发生感染,严重恶化会导致截肢或死亡。糖尿病的活性氧（ROS）和细菌感染诱导炎症反应是阻碍血管生成和伤口愈合的两种最主要的有害条件。本研究以4-辛基衣康酸（4OI）为药物治疗基础,采用不同的水凝胶制备技术,通过分析材料的特征以及疾病的特点,设计不同的水凝胶递送体系,实现抗菌、抗炎、抗氧化、促血管重建等多维度促进创面修复。整个课题的设计内容如下。主要研究内容分为两个部分; 一、可注射自愈性抗菌水凝胶递送4OI促进糖尿病创面修复的实验研究研究目的:为了满足糖尿病创面的疾病特性和伤口形状特征,本研究通过构建Ag-S键的动态自愈性水凝胶,实现可注射功能,满足4OI药物的递送,起到抗氧化、抗炎、抗菌以及促血管效应。研究方法: 1.以4-PEG-SH和AgNO3混合反应构建Ag-S键的动态自愈性的可注射水凝胶。采用扫描电镜等对水凝胶进行表征,并对其药物释放曲线进行探究。 2.采用琼脂平板实验、SYTO 9/PI以及细菌扫描电镜检测水凝胶的抗菌性能。 3.采用活死染色、CCK8检测水凝胶的生物相容性,成管实验、WB检测在氧化应激条件下水凝胶的成血管能力。 4.采用ROS、凋亡检测、线粒体膜电位、WB以及线粒体检测试剂盒,探究在氧化应激下水凝胶的抗氧化能力和线粒体功能变化。 5.体内通过构建糖尿病大鼠创面模型,采用HE染色、Masson染色、免疫荧光RT-PCR以及激光散斑成像,探究水凝胶在体内的促血管形成功能,评价水凝胶的创面修复效果。研究结果: 1.通过SEM观察本实验合成的水凝胶具有多孔结构。通过注射器等检测,多角度验证了水凝胶的可注射性和自愈性。通过药物释放曲线确定了Ag+和4OI的药物释放关系。 2.琼脂平板实验显示水凝胶的抗菌性能大于70%,SEM观察发现PEG水凝胶能够使得细菌破溃死亡,活死染色也得到了同样的结果。 3.CCK8和活死染色验证了PEG水凝胶具有良好的生物相容性。成血管实验、线粒体相关检测和WB发现,4OI@PEG能够通过Keap1-Nrf2通过激活抗氧化系统,促进氧化应激条件下细胞的线粒体形态和功能恢复。 4.成功构建大鼠糖尿病创面模型,激光散斑成像显示,4OI@PEG能够促进糖尿病创面的血管血流恢复。14天的观察显示,4OI@PEG创面愈合速度最快,面积最大。结论:本实验成功构建可注射、自愈性水凝胶,逆转糖尿病创面氧化应激,促进血管重建,同时能够抑制局部炎症,促进上皮再生,糖尿病大鼠创面愈合。二、基于黑磷构建光响应抗菌水凝胶递送4OI促进糖尿病创面修复的实验研究研究目的:消除细菌感染,改善内皮细胞的氧化应激状态是促进糖尿病创面修复的策略。因此开发具有抗氧化、抗炎、抗菌的多功能水凝胶十分必要。黑磷（BP）具有独特结构和较大体表面积,同时具有光热和光动力能力。通过BP的表面改性,构建4OI的水凝胶递送平台,促进糖尿病创面的快速修复。研究方法:1.通过BP纳米片的表面PEG-SH修饰,改变BP的表面电荷,实现4OI的负载,进而构建可注射的光响应型BP-Gel MA水凝胶。2.采用TEM、AFM、FITR、Zeta电位仪、Raman等对BP、BP-PEG和4OI-BP@Gel进行表征,通过药物释放曲线确定4OI的释放关系。3.通过热成像仪观察4OI-BP@Gel在NIR照射下的光热性能和光稳定性能,通过ESR、DPBF检测4OI-BP@Gel的光动力性能。4.采用琼脂平板实验、SYTO 9/PI以及扫描电镜检测水凝胶的抗菌性能。5.采用ROS、线粒体膜电位、WB以及线粒体检测试剂盒,探究在氧化应激下水凝胶的抗氧化能力和线粒体功能变化。6.构建大鼠糖尿病感染创面模型,通过HE染色、Masson染色、Giemsa染色、免疫荧光以及激光散斑成像,探究水凝胶在体内的促血管形成能力和抗菌能力,评价水凝胶的创面修复效果。研究结果:1.通过TEM、AFM、能谱检测、FITR检测得出PEG-SH和BP NSs成功结合,Zeta电位仪分析发现BP-PEG的负电位趋向中性,BP的FITR的曲线受到PEG的振幅影响波动。SEM显示4OI-BP@Gel具有明显的孔隙结构。释放曲线证实含有BP的水凝胶对4OI具有缓释作用。2.生物相容性检测水凝胶证明其无细胞毒性,成管实验和WB检测4OI-BP@Gel能够促进血管形成。ROS探针以及线粒体膜电位和形态试剂盒检测显示其具有抗氧化和促进线粒体功能恢复的能力。3.红外仪监测发现4OI-BP@Gel在NIR（808nm,1W cm-2,5 min）的照射下,能够在体内体外升温度到50℃以上,反复多次可保持稳定。ESR和DPBF显示其具有明显的光动力效应。4.体外体内抗菌实验显示4OI-BP@Gel在NIR的刺激下具有显著的抗菌效果,抗菌效能大于90%。大鼠的感染性糖尿病创面模型结果显示4OI-BP@Gel能够促进血管再生,增加创面修复的血供,降低创面的炎症水平,促进创面快速修复。结论:本研究成功构建可注射、光响应水凝胶,具有光热、光动力抗菌能力,实现4OI的缓慢释放,达到抗氧化、抗炎、促血管和促进糖尿病感染性创面快速修复的能力,对糖尿病创面感染的逐步治疗策略,可以为糖尿病创面敷料的设计提供一定参考价值。

257. 陈励捷, 无机功能材料的（类）电子转移特性用于疾病治疗. 2022.

电子转移现象广泛存在于物理、化学、生命医学和材料科学等领域;其中,（类）电子转移反应在生命活动中起到十分重要的作用。一般而言,高度有序的（类）电子转移反应是机体稳定实现特定生物学功能的基础,一旦特定电子转移反应被破坏,极易影响机体生物学功能,引发一系列疾病。由此可知,精准调控关键电子转移反应,继而干扰或重塑机体特定生物学功能,有望为研发疾病治疗新策略提供借鉴。值得一提的是,纳米材料具有独特的物理化学效应性和丰富的结构功能设计性。利用生物医用纳米材料实现对特定（类）电子转移反应的精准调控,有望在生命医学领域发挥重要作用。基于此,本论文聚焦于精准调控复杂生理条件下的（类）电子转移反应,针对病灶区关键组分,设计合成一系列具备（类）电子转移特性的纳米药物,系统探究该类纳米药物干扰、重塑、调控机体功能的能力,进而实现多种疾病的高效治疗。主要研究内容如下:1、基于还原性氧化锡的电子转移特性干扰内质网功能用于肿瘤高效治疗。现有抗癌技术的核心策略,大部分基于氧化损伤机制;然而,癌细胞的内质网通过合成一系列酶基抗氧化剂,自身可形成完善的抗氧化防御系统,严重削弱了氧化损伤机制的抗癌效果。针对该瓶颈问题,本研究首次提出了“还原损伤电子干扰疗法”这一创新策略,将还原性氧化锡(Sn O2-x)原位负载于包覆氧化硅的上转换发光纳米颗粒表面（UCNPs@Si O2）,最外层修饰内质网滞留信号多肽KDEL,获得兼具近红外光响应和内质网靶向功能的新型电子供体（UCSNK）。该纳米材料进入肿瘤细胞后靶向内质网,在近红外光照射下,UCNPs产生的紫外光激发Sn O2-x壳层中电子-空穴对的分离,Sn O2-x自身携带的氧空位作为高效的牺牲型电子给体,抑制了光生空穴的氧化半反应,而截留的光生电子转移至内质网蛋白质二硫键,通过还原损伤的方式攻击内质网氧化性微环境,破坏内质网蛋白质折叠功能,最终诱导癌细胞凋亡。体外和体内实验结果均表明,该光生电子转移反应显著提升内质网区域的还原当量水平,实现了肿瘤的高效治疗。值得一提的是,本研究首次利用先进的瞬态吸收光谱测试技术,在分子和蛋白水平上精准检测到百皮秒量级的光生电子向二硫键转移过程。本研究提出的基于还原损伤内质网相关蛋白的“还原损伤电子干扰疗法”,利用光生电子干扰内质网蛋白质二硫键形成这一关键电子转移反应,最终通过还原损伤机制诱导肿瘤死亡,为开创新型肿瘤治疗方法以及电子生物学与生命医学的交叉融合提供了新思路。2、基于硼化镁的类电子转移特性重塑创面自修复功能用于创面高效治疗。不同于干扰癌细胞生物学功能的肿瘤治疗策略,如何重塑创面的生物学功能是创面治疗策略的核心。然而,创面的关键糖组分因其复杂的生物学效应,在重塑创面自修复过程中,通常会发生不可控的生物学效应。硼双羟基作为糖调节材料体系的经典官能团,可以与糖络合生成硼酸酯键,但在生理条件下硼酸酯键的稳定性较低。针对上述瓶颈问题,本研究设计合成了一种具有高效络合糖能力的“糖调节器”硼化镁纳米颗粒（MB NPs）。在病灶区微环境中,MB NPs可水解为二维层状纳米片,其表面富含sp3构型的硼双羟基,继而与糖发生快速的络合反应生成硼酸酯键,而二维水解产物的超共轭效应驱使电子以类电子转移的方式向硼酸酯键偏移,大幅度提高了硼酸酯键的稳定性。在糖尿病创面模型中（糖组分起到负向作用）,MB NPs可以降低创面血糖浓度,并通过抑制蛋白糖基化这一关键电子转移反应,重塑糖尿病创面自愈合功能;在急性胃溃疡模型中（糖组分-到正向作用）,MB NPs与糊化淀粉共混成胶,高效贴附于胃部创面,可阻断胃液进一步侵蚀,重塑胃壁创面自愈合功能。本研究提出的“糖调节器”重塑创面自修复功能新策略,利用MB NPs优异的类电子转移特性,通过调控关键糖组分对于创面的生物学功能,实现了糖相关创面自愈合功能的重塑,具有重要的基础研究意义和潜在的临床转化价值。3、基于金属硼化物的类电子转移特性调控皮肤微环境用于皮肤感染治疗。皮肤感染作为一类病理微环境更为复杂的皮肤疾病,其常规治疗手段一般以杀菌为主,难以兼顾重塑感染皮肤的自修复功能。脂多糖（LPS）,是革兰氏阴性细菌细胞壁以及死菌释放内毒素的关键成分,对于维持细菌存活和抑制皮肤重塑起到至关重要的作用。因此,针对如何特异性、持续性地阻断LPS的生物学活性这一瓶颈问题,本研究提出了“关键成分捕获”策略,设计合成了一系列纳米级活性金属硼化物（MxBy NPs,M=Mg,Al和Be）。在皮肤感染病灶区,MxBy NPs可缓慢水解生成硼双羟基和释放金属阳离子,促使局域微环境转变为具备抗氧化能力的碱性微环境,赋予MxBy NPs水解产物的类电子转移特性,显著提高了水解产物“捕获”LPS的络合能力。这一特性不仅干扰了LPS维护细菌细胞壁结构的生物学功能,增强金属离子的抗菌效果,而且有效抑制了LPS诱导MAPK信号通路蛋白的磷酸化这一关键电子转移反应,高效阻断了内毒素引发的过度炎症反应。体外抗菌实验和体内小鼠皮肤感染实验结果表明,MxBy NPs具有优异的抗感染能力和皮肤感染修复效果。本研究提出的“关键成分捕获”策略,利用MxBy NPs的类电子转移特性捕获细菌关键功能组分,在复杂病理微环境下实现特定生物学功能的调控,有望为研发复杂皮肤疾病治疗新策略提供一种全新的研究思路。

258. Zare, H., et al., Nanotechnology-driven advances in the treatment of diabetic wounds, in Biotechnol Appl Biochem. 2021. p. 1281–1306.
258. 扎雷，H. 等，纳米技术在糖尿病伤口治疗中的最新进展，生物技术与应用生物化学，2021，第 1281–1306 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) are chronic severe complications of diabetes disease and remain a worldwide clinical challenge with social and economic consequences. Diabetic wounds can cause infection, amputation of lower extremities, and even death. Several factors including impaired angiogenesis, vascular insufficiency, and bacterial infections result in a delayed process of wound healing in diabetic patients. Treatment of wound infections using traditional antibiotics has become a critical status. Thus, finding new therapeutic strategies to manage diabetic wounds is urgently needed. Nanotechnology has emerged as an efficient approach for this purpose. This review aimed to summarize recent advances using nanotechnology for the treatment of diabetic wounds.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的慢性严重并发症，仍是全球临床面临的重大挑战，伴随显著的社会和经济后果。糖尿病伤口可能导致感染、下肢截肢，甚至死亡。多种因素包括血管生成障碍、血管不足及细菌感染，导致糖尿病患者伤口愈合过程延迟。传统抗生素治疗伤口感染已面临严峻挑战。因此，探索新的治疗策略以管理糖尿病伤口迫在眉睫。纳米技术作为一种高效方法，在该领域崭露头角。本文旨在综述纳米技术在糖尿病伤口治疗中的最新进展。

259. Yang, Y., et al., Ubiquitination Flow Repressors: Enhancing Wound Healing of Infectious Diabetic Ulcers through Stabilization of Polyubiquitinated Hypoxia-Inducible Factor-1α by Theranostic Nitric Oxide Nanogenerators, in Adv Mater. 2021. p. e2103593.
259. 杨，Y. 等，泛素化流抑制因子：通过治疗性一氧化氮纳米发生器稳定聚泛素化缺氧诱导因子-1α以促进感染性糖尿病溃疡的伤口愈合，载于《先进材料》2021 年，第 e2103593 页。

Current treatments for diabetic ulcers (DUs) remain unsatisfactory due to the risk of bacterial infection and impaired angiogenesis during the healing process. The increased degradation of polyubiquitinated hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) compromises wound healing efficacy. Therefore, the maintenance of HIF-1α protein stability might help treat DU. Nitric oxide (NO) is an intrinsic biological messenger that functions as a ubiquitination flow repressor and antibacterial agent; however, its clinical application in DU treatment is hindered by the difficulty in controlling NO release. Here, an intelligent near-infrared (NIR)-triggered NO nanogenerator (SNP@MOF-UCNP@ssPDA-Cy7/IR786s, abbreviated as SNP@UCM) is presented. SNP@UCM represses ubiquitination-mediated proteasomal degradation of HIF-1α by inhibiting its interaction with E3 ubiquitin ligases under NIR irradiation. Increased HIF-1α expression in endothelial cells by SNP@UCM enhances angiogenesis in wound sites, promoting vascular endothelial growth factor (VEGF) secretion and cell proliferation and migration. SNP@UCM also enables early detection of wound infections and ROS-mediated killing of bacteria. The potential clinical utility of SNP@UCM is further demonstrated in infected full-thickness DU model under NIR irradiation. SNP@UCM is the first reported HIF-1α-stabilizing advanced nanomaterial, and further materials engineering might offer a facile, mechanism-based method for clinical DU management.
目前，糖尿病溃疡（DUs）的治疗效果仍不理想，主要原因在于愈合过程中细菌感染风险较高及血管生成受损。聚泛素化缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）的降解加速会削弱伤口愈合效果。因此，维持 HIF-1α蛋白稳定性可能有助于治疗 DUs。一氧化氮（NO）是一种内在生物信使，具有泛素化通路抑制剂和抗菌作用；然而，其在 DUs 治疗中的临床应用受限于 NO 释放难以控制。本文提出了一种智能近红外（NIR）触发的一氧化氮纳米发生器（SNP@MOF-UCNP@ssPDA-Cy7/IR786s，简称 SNP@UCM）。SNP@UCM 通过抑制 HIF-1α与 E3 泛素连接酶的相互作用，在 NIR 照射下抑制泛素化介导的蛋白酶体降解。SNP@UCM 通过增加内皮细胞中 HIF-1α的表达，促进伤口部位的血管生成，从而促进血管内皮生长因子（VEGF）的分泌以及细胞增殖和迁移。SNP@UCM 还可实现伤口感染的早期检测及活性氧（ROS）介导的细菌杀灭。其潜在临床应用价值在近红外照射下的感染性全层 DU 模型中进一步得到验证。SNP@UCM 是首例报道的 HIF-1α稳定化先进纳米材料，未来通过材料工程优化或可为临床 DU 管理提供一种简便、机制明确的治疗策略。

260. Wang, P., et al., Virus-like mesoporous silica-coated plasmonic Ag nanocube with strong bacteria adhesion for diabetic wound ulcer healing, in Nanomedicine. 2021. p. 102381.
260. 王, P. 等, 病毒样介孔二氧化硅包覆的等离子体银纳米立方体及其对糖尿病创面溃疡愈合的强细菌吸附作用, 纳米医学. 2021. 第 102381 页.

The Gram-positive bacterium Staphylococcus aureus (MRSA) and the Gram-negative bacillus Escherichia coli (E. coli) can be commonly found in diabetic foot ulcers. However, the multi-drug resistant pathogenic bacteria infection is often difficult to eradicate by the conventional antibiotics and easy to spread which can lead to complications such as gangrene or sepsis. In this work, in order to pull through the low cell wall adhesion capability of typical antibacterial Ag nanoparticles, we fabricated biomimic virus-like mesoporous silica coated Ag nanocubes with gentamicin loading, and then the core-shell nanostructure was entrapped in the FDA approved hydrogel dressing. Interestingly, the Ag nanocubes with virus-like mesoporous silica coating are capable of effectively adsorbing on the rigid cell wall of both E. coli and MRSA. The intracellular H(2)S in natural bacterial environment can induce generation of small Ag nanospheres, which are the ideal antibacterial nanoagents. Combined with the gentamicin delivery, the pathogenic bacteria in diabetic wound can be completely eradicated by our dressing to improve the wound healing procedure. This virus-like core-shell nanostructure sheds light for the future wound healing dressing design to promote the clinical applications on antibacterial eradication.
革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌（MRSA）和革兰氏阴性杆菌大肠杆菌（E. coli）常在糖尿病足溃疡中发现。然而，多药耐药性致病菌感染常难以被常规抗生素根除，且易扩散，可能导致坏疽或败血症等并发症。在本研究中，为克服典型抗菌银纳米颗粒的低细胞壁附着能力，我们制备了生物仿生病毒样介孔二氧化硅包覆的银纳米立方体并负载庆大霉素，随后将该核壳纳米结构包封于美国食品药品监督管理局（FDA）批准的凝胶敷料中。有趣的是，具有病毒样介孔二氧化硅涂层的银纳米立方体能够有效吸附于大肠杆菌和 MRSA 的 rigid 细胞壁。在天然细菌环境中，细胞内的 H₂S 可诱导生成小尺寸银纳米球，这些纳米球是理想的抗菌纳米剂。结合庆大霉素递送，本敷料可彻底清除糖尿病伤口中的致病细菌，从而改善伤口愈合过程。这种病毒样核壳纳米结构为未来伤口愈合敷料设计提供了新思路，有望推动抗菌消灭技术的临床应用。

261. Meamar, R., et al., Improved wound healing of diabetic foot ulcers using human placenta-derived mesenchymal stem cells in gelatin electrospun nanofibrous scaffolds plus a platelet-rich plasma gel: A randomized clinical trial, in Int Immunopharmacol. 2021. p. 108282.
261. 梅阿玛尔（Meamar），R. 等，利用人胎盘来源的间充质干细胞在明胶电纺纳米纤维支架联合富血小板血浆凝胶中改善糖尿病足溃疡的愈合效果：一项随机临床试验，发表于《国际免疫药理学》2021 年，第 108282 页。

AIM: The effectiveness of nanofibers containing human placenta-derived mesenchymal stem cells (hPDMSCs) plus platelet-rich plasma (PRP) for healing of diabetic foot ulcers (DFUs) was investigated. METHODS: hPDMSCs were isolated from human donor placentas, and cultured in electrospun gelatin nanofibrous scaffolds (GNS). Twenty-eight patients with DFUs were randomized into three groups in a 12-week trial: (A) Treated with hPDMSCs; (B) Treated with hPDMSCs after coating the ulcer with PRP gel; (C) Control group received standard wound care. Wound area and pain freewalkingdistance were measured every 2 weeks. RESULTS: Flow cytometry showed the expression of mesenchymal markers. SEM images and DAPI staining indicated significantly higher levels of hPDMSC proliferation on GNS after 3 and 7 days of culture. The MTS assay showed a significant increase in proliferation on GNS, compared to controls. Wound size reduction was 66% in group A, 71% in group B, and 36% in control group C. A significant difference in wound closure and pain-free walking distance was observed between groups A and B, compared to control group C (p < 0.05), but no difference between groups A and B. Biopsy of the implanted tissue showed the development of new capillary formation in groups A and B. CONCLUSION: Implantation of hPDMSCs in GNS accelerated wound healing and improved clinical parameters in DFU patients.
目的：本研究旨在探讨含人胎盘来源间充质干细胞（hPDMSCs）与富血小板血浆（PRP）的纳米纤维对糖尿病足溃疡（DFUs）愈合的疗效。方法：从人胎盘捐赠样本中分离出 hPDMSCs，并将其在电纺明胶纳米纤维支架（GNS）中培养。28 例 DFU 患者被随机分为三组，进行为期 12 周的试验：（A）仅用 hPDMSCs 治疗组；（B）用 hPDMSCs 治疗并于溃疡表面涂覆 PRP 凝胶组；（C）对照组接受标准伤口护理。每两周测量伤口面积和无痛行走距离。结果：流式细胞术显示间充质细胞标志物的表达。扫描电子显微镜（SEM）图像和 DAPI 染色表明，与对照组相比，GNS 上 hPDMSC 的增殖率在培养 3 天和 7 天后显著升高。MTS 实验显示，与对照组相比，GNS 上细胞增殖显著增加。A 组伤口面积减少 66%，B 组为 71%，对照组 C 为 36%。与对照组 C 相比，A 组和 B 组在伤口愈合和无痛行走距离方面存在显著差异（p < 0.05），但 A 组和 B 组之间无显著差异。植入组织活检显示 A 组和 B 组均出现新毛细血管形成。结论：将 hPDMSCs 植入 GNS 可加速 DFU 患者的伤口愈合并改善临床指标。

262. Meamar, R., et al., Alleviating neuropathy of diabetic foot ulcer by co-delivery of venlafaxine and matrix metalloproteinase drug-loaded cellulose nanofiber sheets: production, in vitro characterization and clinical trial, in Pharmacol Rep. 2021. p. 806–819.
262. 梅阿玛尔（Meamar），R. 等，通过联合递送文拉法辛和基质金属蛋白酶药物负载的纤维素纳米纤维片缓解糖尿病足溃疡的神经病变：制备、体外特性表征及临床试验，药理学报告（Pharmacol Rep.），2021，第 806–819 页。

BACKGROUND: The objective of the present study was co-delivery of venlafaxin (VEN) and doxycycline (DOX), a matrix metalloproteinase inhibitor drug, for alleviating inflammation and neuropathy in diabetic foot ulcer (DFU). METHODS: Bacterial cellulose nanofiber sheets (BCNS) were loaded with DOX and VEN and categorized by their loading efficiency, release profiles and ex vivo permeation throughrat skin. The optimized nanofibers were used in patients with DFU to compare with the standard wound care regimen during a 12-week trial. Wound area was measured every 2 weeks. Biochemical parameters and microscopic studies of the skin were examined prior and at the end of the treatment. The Michigan Neuropathy Screening Instrument (MNSI) questionnaire was utilized to assess diabetic neuropathy. RESULTS: The optimum formulation showed loading efficiency of 37.8 ± 1.6% for DOX and 48 ± 1.9% for VEN. Rat skin permeation was 40% for DOX after 7-29 h and 83% for VEN during 105 h. Patients treated with BCNS showed no significant difference in their biochemical parameters before and after intervention. The ulcer size showed faster reduction after 12 weeks in the treatment group compared to the control group. The abnormal responses in the MNSI questionnaire decreased and pain-free walking distance increased significantly in the treatment group compared with the control group (p < 0.001). Microscopic studies of the skin after using nanofibers showed a large number of polymorphonuclear chronic inflammatory cells and formation of new capillary beds. CONCLUSIONS: The BCNS loaded with DOX and VEN may expedite healing and reduce neuropathy in the DFU of diabetic patients.
背景：本研究旨在通过联合给药方式，将文拉法辛（VEN）与多西环素（DOX，一种基质金属蛋白酶抑制剂）联合应用于糖尿病足溃疡（DFU）患者，以缓解炎症和神经病变。方法：将细菌纤维素纳米纤维片（BCNS）负载 DOX 和 VEN，并根据负载效率、释放 profile 和体外渗透通过大鼠皮肤的能力进行分类。优化后的纳米纤维用于 DFU 患者，与标准伤口护理方案进行为期 12 周的对比试验。每两周测量伤口面积。治疗前及治疗结束后检测皮肤的生化参数和显微镜检查。采用密歇根神经病变筛查量表（MNSI）评估糖尿病神经病变。结果：最佳配方显示 DOX 的负载效率为 37.8 ± 1.6%，VEN 为 48 ± 1.9%。大鼠皮肤透过率为 DOX 在 7-29 小时内为 40%，VEN 在 105 小时内为 83%。接受 BCNS 治疗的患者在干预前后生化参数无显著差异。治疗组在 12 周后溃疡大小缩小速度快于对照组。MNSI 问卷中异常反应减少，无痛行走距离较对照组显著增加（p < 0.001）。使用纳米纤维后皮肤的显微镜检查显示大量多形核慢性炎症细胞及新生毛细血管床的形成。结论：载有 DOX 和 VEN 的 BCNS 可能加速糖尿病患者 DFU 的愈合并减轻神经病变。

263. Maleki, H., et al., Nanofiber-based systems intended for diabetes, in J Nanobiotechnology. 2021. p. 317.
263. 马莱基，H. 等，纳米纤维基系统在糖尿病中的应用，载于《纳米生物技术杂志》。2021 年，第 317 页。

Diabetic mellitus (DM) is the most communal metabolic disease resulting from a defect in insulin secretion, causing hyperglycemia by promoting the progressive destruction of pancreatic β cells. This autoimmune disease causes many severe disorders leading to organ failure, lower extremity amputations, and ultimately death. Modern delivery systems e.g., nanofiber (NF)-based systems fabricated by natural and synthetic or both materials to deliver therapeutics agents and cells, could be the harbinger of a new era to obviate DM complications. Such delivery systems can effectively deliver macromolecules (insulin) and small molecules. Besides, NF scaffolds can provide an ideal microenvironment to cell therapy for pancreatic β cell transplantation and pancreatic tissue engineering. Numerous studies indicated the potential usage of therapeutics/cells-incorporated NF mats to proliferate/regenerate/remodeling the structural and functional properties of diabetic skin ulcers. Thus, we intended to discuss the aforementioned features of the NF system for DM complications in detail.
糖尿病（DM）是由于胰岛素分泌缺陷导致的代谢性疾病，其特征为血糖升高，并伴随胰岛β细胞的进行性破坏。这种自身免疫性疾病可引发多种严重并发症，包括器官衰竭、下肢截肢，最终导致死亡。现代递送系统，例如由天然和合成材料或两者结合制备的纳米纤维（NF）基系统，用于递送治疗药物和细胞，可能预示着一个新的时代，以避免糖尿病并发症。此类递送系统能够有效递送大分子（胰岛素）和小分子。此外，NF 支架可为胰岛β细胞移植和胰腺组织工程提供理想的微环境。大量研究表明，将药物/细胞与 NF 膜结合可促进糖尿病皮肤溃疡的增殖、再生及结构功能重塑。因此，本文旨在详细探讨 NF 系统在糖尿病并发症中的上述特性。

264. Madhukiran, D., et al., Electrospun nanofiber-based drug delivery platform: advances in diabetic foot ulcer management, in Expert Opin Drug Deliv. 2021. p. 25–42.
264. 马杜基兰（Madhukiran），D. 等，电纺纳米纤维基药物递送平台：糖尿病足溃疡管理的新进展，载于《药物递送专家意见》2021 年，第 25–42 页。

INTRODUCTION: Electrospinning is a facile and viable method for the fabrication of nanofibers. Electrospun nanofiber has a great potential in providing local drug or therapeutic molecule delivery to the wound site. The versatile nature of this technique ensures a broad scope of material used in the fabrication of nanofibers. AREA COVERED: A brief introduction to diabetic foot ulcer (DFU) is covered with its pathogenesis, followed by the role of electrospun nanofibers in DFU. This review covers the evolution of the electrospinning technique over the past few years, various types of electrospun nanofibers reported for DFU or chronic diabetic wounds, the challenges associated with the preparation of nanofibers, and various methods to evaluate their efficacy and performance in diabetic wound healing. EXPERT OPINION: Electrospinning-based nanofibers provide a safe, effective, and multifunctional system for effective management of DFU.
引言：静电纺丝是一种制备纳米纤维的简便且可行的方法。静电纺丝纳米纤维在将药物或治疗分子局部输送至伤口部位方面具有巨大潜力。该技术的灵活性确保了在纳米纤维制备中可使用广泛的材料。研究范围：本文简要介绍了糖尿病足溃疡（DFU）的发病机制，随后探讨了电纺纳米纤维在 DFU 中的作用。本综述回顾了近年来电纺技术的发展历程，概述了用于 DFU 或慢性糖尿病伤口治疗的各类电纺纳米纤维，分析了纳米纤维制备过程中的挑战，并介绍了评估其在糖尿病伤口愈合中功效与性能的多种方法。专家观点：基于电纺纳米纤维的系统为有效管理 DFU 提供了一种安全、有效且多功能的解决方案。

265. Maatouk, B., et al., Sulfated alginate/polycaprolactone double-emulsion nanoparticles for enhanced delivery of heparin-binding growth factors in wound healing applications, in Colloids Surf B Biointerfaces. 2021. p. 112105.
265. 马图克，B. 等，硫酸藻酸盐/聚己内酯双乳液纳米颗粒在伤口愈合应用中增强肝素结合生长因子递送，载于《胶体与界面科学 B：生物界面》2021 年，第 112105 页。

Diabetic foot ulcers (DFUs) that are not effectively treated could lead to partial or complete lower limb amputations. The lack of connective tissue growth factor (CTGF) and insulin-like growth factor (IGF-I) in DFUs results in limited matrix deposition and poor tissue repair. To enhance growth factor (GF) availability in DFUs, heparin (HN)-mimetic alginate sulfate/polycaprolactone (AlgSulf/PCL) double emulsion nanoparticles (NPs) with high affinity and sustained release of CTGF and IGF-I were synthesized. The NPs size, encapsulation efficiency (EE), cytotoxicity, cellular uptake and wound healing capacity in immortalized primary human adult epidermal cells (HaCaT) were assessed. The sonication time and amplitude used for NPs synthesis enabled the production of particles with a minimum of 236 ± 25 nm diameter. Treatment of HaCaT cells with up to 50 μg mL(-1) of NPs showed no cytotoxic effects after 72 h. The highest bovine serum albumin EE (94.6 %, P = 0.028) and lowest burst release were attained with AlgSulf/PCL. Moreover, cells treated with AlgSulf/CTGF (250 ng mL(-1)) exhibited the most rapid wound closure compared to controls while maintaining fibronectin synthesis. Double-emulsion NPs based on HN-mimetic AlgSulf represent a novel approach which can significantly enhance diabetic wound healing and can be expanded for applications requiring the delivery of other HN-binding GFs.
糖尿病足溃疡（DFUs）若未得到有效治疗，可能导致下肢部分或完全截肢。DFUs 中结缔组织生长因子（CTGF）和胰岛素样生长因子（IGF-I）的缺乏导致基质沉积受限及组织修复不良。为提高 DFUs 中生长因子（GF）的可用性，合成了具有高亲和力和缓释特性的肝素（HN）模拟硫酸藻酸盐/聚己内酯（AlgSulf/PCL）双乳液纳米颗粒（NPs），该 NPs 可释放 CTGF 和 IGF-I。评估了 NP 的粒径、包封效率（EE）、细胞毒性、细胞摄取及在永生化人成人表皮细胞（HaCaT）中的伤口愈合能力。通过调整超声波处理时间和幅度，制备出粒径最小为 236 ± 25 nm 的纳米颗粒。用高达 50 μg mL⁻¹的纳米颗粒处理 HaCaT 细胞后，72 小时内未观察到细胞毒性效应。AlgSulf/PCL 体系展现出最高的牛血清白蛋白包封效率（94.6%，P = 0.028）和最低的突释率。此外，与对照组相比，用 AlgSulf/CTGF（250 ng mL⁻¹）处理的细胞显示出最快的伤口愈合速度，同时保持了纤连蛋白的合成。基于 HN 模拟 AlgSulf 的双乳液纳米颗粒代表了一种新型方法，可显著增强糖尿病伤口愈合，并可扩展应用于需要递送其他 HN 结合生长因子的场景。

266. Lorenzoni, V., et al., New Perspective to Improve Care of Patients with Infected Diabetic Foot Ulcer: Early Economic Impact of the Use of Photodynamic Therapy with RLP068 (Based) System, in Clinicoecon Outcomes Res. 2021. p. 135–144.
266. Lorenzoni, V. 等，改善感染性糖尿病足溃疡患者护理的新视角：光动力疗法联合 RLP068（基于）系统早期经济影响研究，临床经济成果研究，2021，第 135–144 页。

OBJECTIVE: To perform an early economic evaluation of a system based on photodynamic advanced adjuvant therapy with photosensitizer RLP068/CI to facilitate the healing process of foot/leg skin lesions/ulcers with an excellent safety profile. DESIGN: An early short-term (10 weeks) cost-effectiveness and a budget impact analysis (over 5 years) comparing photodynamic therapy with photosensitizer RLP068/CI based (PDT-RLP068) system added to Standard of Care (SoC) vs SoC alone. SETTING: The Italian National Healthcare System perspective considering both the outpatient and the day-hospital regimen. PARTICIPANTS: Hypothetical patients with diabetic foot infection (DFI) grades I/IIB. INTERVENTIONS: The PDT-RLP068 system as an add-on to Standard of Care (SoC) vs SoC alone as the first-line treatment for the management of DFIs. MAIN OUTCOMES: Days within which the clinical target was achieved and direct health costs for patients' management. RESULTS: Additional costs generated by the use of the PDT-RLP068 system progressively decreased as time to reach the target induced by the novel system decreased. In the outpatient regimen, when time to reach clinical target decreased in the range 7-28 days, ICERs varied from about 1€ to 70€ for each additional day gained with clinical target achieved. The system was dominant when halving time to reach the target in the outpatient regimen and even for modest reduction of time in day-hospital regimen. In terms of budget impact, when considering day-hospital regimen, if the PDT-RLP068 based system allowed a shortened duration to reach the clinical target of between 7-28 days, BI was 8,100,000€ to 700,000€, with saving less than 2,000,000€ with 50% reduction of time. Considering the inpatient setting, the use of the PDT-RLP068 system would result in saving even with the modest impact on the time needed to activate the healing process. CONCLUSION: The early economic evaluation performed suggested that, if the claimed effectiveness of the technology demonstrated in case reports and in preliminary clinical studies can be confirmed in larger population studies, and allowing for shortening of the time needed to activate the healing process, the PDT-RLP068 system could offer the chance to improve care for DFI patients without compromising the sustainability of the system.
目标：对基于光动力学先进辅助治疗（使用光敏剂 RLP068/CI）的系统进行早期经济评价，以促进足部/下肢皮肤损伤/溃疡的愈合过程，并具有良好的安全性。设计：开展早期短期（10 周）成本效益分析及 5 年期预算影响分析，比较光动力疗法联合光敏剂 RLP068/CI（PDT-RLP068）系统联合标准治疗（SoC）与仅采用标准治疗的疗效。研究环境：意大利国家卫生系统视角，涵盖门诊及日间住院治疗模式。研究对象：假设的糖尿病足感染（DFI）I/IIB 级患者。干预措施：PDT-RLP068 系统作为标准治疗（SoC）的辅助治疗，与仅使用标准治疗（SoC）作为 DFI 的一线治疗进行比较。主要结局指标：达到临床目标所需的天数及患者管理直接医疗费用。结果：使用 PDT-RLP068 系统产生的额外成本随该系统达到目标所需时间的缩短而逐渐降低。在门诊治疗方案中，当达到临床目标所需时间缩短至 7-28 天时，增量成本效用比（ICER）在每额外节省 1 天达到临床目标的情况下，从约 1€到 70€不等。在门诊治疗方案中，当达到目标的时间减半时，该系统具有成本优势，即使在日间医院治疗方案中仅实现时间的适度缩短时亦然。在预算影响方面，考虑日间医院治疗方案时，若 PDT-RLP068 系统使达到临床靶点的治疗时间缩短至 7-28 天，预算影响（BI）为 8,100,000€至 700,000€，时间缩短 50%时节省金额不足 2,000,000€。考虑到住院环境，使用 PDT-RLP068 系统即使对激活愈合过程所需时间的影响有限，仍能实现成本节约。结论：初步经济评估表明，如果该技术在病例报告和初步临床研究中显示的有效性能在更大样本量的研究中得到验证，且能缩短激活愈合过程所需的时间，PDT-RLP068 系统有望在不影响系统可持续性的前提下，为 DFI 患者提供改善治疗效果的机会。

267. Liu, Z., et al., Poly(lactic-co-glycolic acid)-Chitosan-Gelatin Composite Nanomaterials for the Treatment of Diabetic Foot Ulcer Wound Infection, in J Nanosci Nanotechnol. 2021. p. 1070–1078.
267. 刘, Z., 等., 聚乳酸-共-乙醇酸-壳聚糖-明胶复合纳米材料在糖尿病足溃疡感染治疗中的应用, 纳米科学与纳米技术杂志. 2021. 第 1070–1078 页.

In this experiment, a solid carrier was prepared with PLGA, gelatin, and chitosan as the main raw materials, so that BMSCs could exert their repairing effect directly in the ulcer area under the stimulation of Klotho protein. We chose to use electrospun PLGA as the main technical means to provide suitable adhesion growth environment for BMSCs by preparing PLGA nanofibers. At the same time, PLGA nanofibers are also a controlled release material, so that Klotho protein can remain active, thereby achieving the purpose of stimulating BMSCs for a long time. Through the nano-scale porous structure provided on the surface of the PLGA film, BMSCs can adhere well to the surface of the material and continuously receive stimulation from the inner Klotho protein. We applied this composite to mice with diabetic ulcers, and verified the effects of Klotho protein and BMSCs on DFU healing in five groups of mice. From the results, the Klotho+BMSCs group achieved the best healing effect, followed by the Klotho group alone, while the other three groups had no significant difference in healing effects. It is proved that both Klotho and BMSCs can help the healing of diabetic ulcers, but BMSCs alone cannot survive in harsh environments, and it is difficult to play a normal repair role. The purpose of this study was to investigate the effect of Klotho protein on BMSCs and ECs under high glucose conditions, and to find a suitable carrier for planting BMSCs on it. At the same time, the material also has a certain sustained release function. We have concluded that Klotho protein can promote the proliferation and migration of BMSCs and ECs under high glucose conditions. When combined with electrospinning technology to prepare a protein that can release Klotho, it also provides a microstructure suitable for BMSCs adhesion, thereby ensuring that BMSCs can successfully survive. In the end, we artificial Klotho protein can promote angiogenesis in diabetic ulcer areas by protecting BMSCs and ECs, thereby promoting healing of ulcer areas.
在本实验中，以聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）、明胶和壳聚糖为主要原料制备了固体载体，使骨髓间充质干细胞（BMSCs）能在 Klotho 蛋白的刺激下直接在溃疡区域发挥其修复作用。我们选择电纺 PLGA 作为主要技术手段，通过制备 PLGA 纳米纤维为 BMSCs 提供适宜的粘附生长环境。同时，PLGA 纳米纤维还具有控释特性，可使 Klotho 蛋白保持活性，从而实现长期刺激 BMSCs 的目的。通过 PLGA 薄膜表面提供的纳米级多孔结构，BMSCs 可良好附着于材料表面并持续接收来自内部 Klotho 蛋白的刺激。我们将该复合材料应用于糖尿病性溃疡小鼠模型，并通过五组小鼠实验验证了 Klotho 蛋白与 BMSCs 对 DFU 愈合的影响。结果显示，Klotho+BMSCs 组愈合效果最佳，其次为单独 Klotho 组，而其他三组在愈合效果上无显著差异。这证明了 Klotho 和 BMSCs 均能促进糖尿病溃疡愈合，但 BMSCs 单独存在时难以在恶劣环境中存活，难以发挥正常修复作用。本研究旨在探讨高血糖条件下 Klotho 蛋白对 BMSCs 和内皮细胞（ECs）的影响，并寻找一种适合种植 BMSCs 的载体材料。同时，该材料还应具备一定的缓释功能。研究结论表明，Klotho 蛋白可在高血糖条件下促进 BMSCs 和 ECs 的增殖与迁移。当与静电纺丝技术结合制备出可释放 Klotho 的蛋白质时，该技术还提供了适合骨髓间充质干细胞（BMSCs）附着的微结构，从而确保 BMSCs 能够成功存活。最终，我们人工合成的 Klotho 蛋白通过保护 BMSCs 和内皮细胞（ECs），促进糖尿病溃疡区域的血管生成，从而加速溃疡区域的愈合。

268. Kurian, S.J., et al., Vitamin D Supplementation in Diabetic Foot Ulcers: A Current Perspective, in Curr Diabetes Rev. 2021. p. 512–521.
268. 库里安（Kurian），S.J. 等，糖尿病足溃疡中维生素 D 补充剂的最新研究进展，载于《当前糖尿病研究》2021 年，第 512–521 页。

INTRODUCTION: Diabetic foot ulcer (DFU) is a major complication of diabetes mellitus, as it can physically and emotionally impact the person. Its management can be challenging and expensive, depending on the severity of the wound and the presence of infection. BACKGROUND: The fat-soluble molecule, vitamin D, has gained great importance ever since its pleiotropism has been recognized. Its efficacy could be attributed to the presence of vitamin D receptors in most of the body tissues. Vitamin D plays a significant role in cell proliferation, differentiation, and immune modulation. It modulates the T and B cells resulting in the suppression of the immunoglobulins, autoimmunity, and inflammation. METHODS: We performed a literature search with the objective to highlight the role of vitamin D in peripheral vascular disease and peripheral neuropathy, which are the major risk factors for DFU, as well as evidences of its role in wound healing and management of DFU. RESULTS: Preclinical and clinical studies have shown that vitamin D influences multiple phases of wound healing and thereby accelerates the process. It modulates various cells involved in proliferation and remodelling phases. Vitamin D also enhances the expression of antimicrobial peptides that help to eliminate the microbes, as well as suppress the proinflammatory responses while enhancing the anti-inflammatory responses. CONCLUSION: This review concludes vitamin D to have a protective role in the immune and vascular system, improve glycaemic outcomes, and wound healing. Therefore, vitamin D could be a preferred adjuvant in the management of DFU.
引言：糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的主要并发症之一，因其可能对患者造成身体和心理上的双重影响。其治疗过程可能因伤口严重程度及感染情况而变得复杂且费用高昂。背景：脂溶性分子维生素 D 自其多效性被认识以来，其重要性日益凸显。其功效可能归因于维生素 D 受体在人体大多数组织中的存在。维生素 D 在细胞增殖、分化及免疫调节中发挥重要作用。它通过调节 T 细胞和 B 细胞，抑制免疫球蛋白、自身免疫及炎症反应。方法：我们通过文献检索，旨在阐明维生素 D 在周围血管疾病和周围神经病变（作为 DFU 的主要危险因素）中的作用，以及其在伤口愈合和 DFU 管理中的证据。结果：前临床和临床研究表明，维生素 D 影响伤口愈合的多个阶段，从而加速愈合过程。它调节参与增殖和重塑阶段的多种细胞。维生素 D 还增强抗菌肽的表达，有助于消除微生物，同时抑制促炎反应并增强抗炎反应。结论：本综述认为维生素 D 在免疫和血管系统中具有保护作用，改善血糖控制，并促进伤口愈合。因此，维生素 D 可作为 DFU 管理中的首选辅助治疗。

269. Khan, A.u.R., 面向糖尿病创面治疗的生物活性电纺纳米纤维支架的制备和征. 2021.

皮肤是人体最大的一部分,起着抵御病原体和毒素、保温、防止水分过度流失等重要作用。同时,皮肤也是暴露最多的器官,通常容易遭受各种类型的创伤,如枪伤、烧伤、刀伤和手术等。皮肤在经历创伤后具有内在的自愈机制,但由于多种内外因素的影响,愈合过程可能会延迟或中断,导致慢性不愈合伤口的发展。感染、肥胖、糖尿病、衰老、缺氧和缺血等诸多因素都会对慢性伤口造成损害。其中,感染和糖尿病是主要因素。糖尿病是由于持续的炎症循环导致伤口愈合延迟的最常见原因之一。伤口的延迟闭合通常会增加皮肤感染的风险。而使用抗生素对皮肤感染的作用有限。此外,使用传统抗生素可能会增加产生耐药性的风险,同时破坏消化道中有用的微生物群。因此,局部外用替代抗菌药物可用于减轻皮肤感染。治疗糖尿病创面需要构建活性创面敷料,保护伤口不受微生物侵袭,又能在细胞和分子水平上影响新生组织,通过终止炎症循环来促进伤口愈合,肉芽形成、血管生成、上皮化和胶原沉积。虽然已经开发了许多活性创面敷料,但是构建一种多功能创面敷料来治疗糖尿病创面仍然是一个重大的挑战。本研究的目的是使用静电纺丝技术构建不同类型的活性伤口敷料,以对抗皮肤感染并诱导多种生物活性物质释放,从而促进并提高愈合质量。本研究构造三种不同类型的电纺纳米纤维伤口敷料,并针对各种理化和生物学性质以及体内试验进行了广泛表征。在第一项研究中,我们利用聚乳酸-己内酯和丝素蛋白(PLCL/SF)聚合物和牛至精油(OEO)构建了一种活性伤口敷料。OEO是一种很有前途的天然化合物,具有显著的抗菌、抗氧化和抗炎活性。伤口处直接外用OEO可能导致治疗效果降低,对皮肤有刺激性。此外,OEO是一种易挥发的化合物,直接外用也会导致不稳定性。为了克服这些缺点,我们成功地将OEO封装在PLCL/SF纳米纤维膜(NF)中,包封率达到59.14±0.58。对制备的膜进行了理化和生物学评价。SEM表征表明,OEO可以成功地包裹,保持NF的光滑轮廓。细胞毒性实验证实了NF膜的生物相容性。抗菌结果表明,含OEO的NF膜对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较高的抗菌活性。结果表明,5%是完全抑制细菌生长的最佳OEO浓度。此外,还评估了NF膜在体内的伤口愈合潜力。结果表明,含OEO的NF膜不仅能促进创面收缩,而且能提高创面愈合质量。H&E和Masson三色染色显示PLCL/SF/5%OEO组的新生上皮化、肉芽组织形成、血管生成和胶原沉积最佳。用聚丙交酯-羟基乙酸(PLGA)/SF复合物包封不同浓度的ZnO纳米颗粒,构建了纳米纤维膜。纳米氧化锌(NP)具有抗菌、抗氧化和抗炎等多种功能。此外,ZnONP可以刺激细胞迁移、再上皮化和血管生成。所有这些属性都与伤口愈合过程高度相关。通过静电纺丝将ZnO-NP封装在纳米纤维中,可以实现局部给药。我们假设以PLGA/SF纳米纤维为基础的氧化锌(ZnO)在伤口区域维持NP的生物利用度,并与静电纺纳米纤维的结构特征同步,可以刺激伤口闭合、再上皮化、胶原沉积、细胞迁移、增殖和血管生成。在本研究中,我们制备了负载ZnO-NP的PLGA/SF-NF膜,并对其进行了理化性质的表征。SEM显示纤维表面光滑,且纤维直径依赖于ZnO浓度的增加。TEM也证实了ZnO-NP在聚合物基体中的包封。X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)进一步证实了ZnO的成功负载。此外,力学测试显示,氧化锌增加了抗拉强度。此外,体外细胞培养证实NF膜的生物相容性。还观察到轻微的抗氧化活性,主要是由于SF的存在。采用浊度法测定纳滤膜的抗菌性能。结果表明,随着氧化锌浓度的增加,抗菌活性增加。在体内实验中,PLGA/SF/3%ZnO-NF膜不仅促进了伤口的早期愈合,而且显著提高了伤口愈合的质量。含ZnO的复合NF膜显著促进了伤口再上皮化、肉芽组织形成、胶原沉积和血管生成。最后,采用一种新的负载策略将OEO和ZnO-NP同时加载到PLCL中,得到PLCL/Z/E-NF膜,使其在伤口处实现共传递。物理化学表征表明,成功制备出两种生物活性物质的纳米纤维。体外评价证实其具有较强的抗菌和抗氧化活性。此外,NF膜促进了细胞粘附和增殖。体内伤口愈合评估证实了生物活性NF膜在促进伤口早期收缩方面的潜力。生物活性NF膜通过血管内皮生长因子(VEGF)的表达高度诱导血管生成。此外,该NF膜通过下调白细胞介素-6(IL-6)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)降低了促炎细胞因子,成功地终止了炎症循环。通过体外和体内评价,我们得出结论:所制备的创面敷料可用于治疗感染创面。此外,PLCL/Z/E-NF膜具有OEO和ZnO的协同作用,使其成为治疗慢性创面,特别是糖尿病创面的一种极具前景的纳米创面敷料。

270. Kandhwal, M., et al., Understanding the Potential Role and Delivery Approaches of Nitric Oxide in Chronic Wound Healing Management, in Curr Pharm Des. 2021. p. 1999–2014.
270. 坎德瓦尔（Kandhwal），M. 等，一氧化氮在慢性伤口愈合管理中的潜在作用及递送方法研究，载于《当前药物设计》（Curr Pharm Des），2021 年，第 1999–2014 页。

Nitric oxide (NO) is a promising pharmaceutical component that has vasodilator, anti-bacterial, and wound healing activities. Chronic ulcers are non-healing disorders that are generally associated with distortion of lower limbs. Among the severe consequence derivatives of these diseases are the problems of chronic wound progression. NO, which is categorized as the smallest gaseous neurotransmitter, has beneficial effects in different phases of chronic inflammation. The defensive mechanism of NO is found useful in several severe conditions, such as gestational healing, gastrointestinal healing, and diabetic healing. The current review presents an updated collection of literature about the role of NO in chronic ulcers due to the prevalence of diabetes, DPN, and diabetic foot ulcers, and because of the lack of available effective treatments to directly address the pathology contributing to these conditions, novel treatments are being sought. This review also collects information about deficiency of NO synthase in diabetic patients, leading to a lack of vascularization of the peripheral nerves, which causes diabetic neuropathy, and this could be treated with vasodilators such as nitric oxide. Apart from the pharmacological mechanism of NO, the article also reviewed and analyzed to elucidate the potential of transdermal delivery of NO for the treatment of chronic ulcers.
一氧化氮（NO）是一种具有血管舒张、抗菌和促进伤口愈合活性的有前景的药用成分。慢性溃疡是一种难以愈合的疾病，通常与下肢畸形相关。这些疾病的严重并发症之一是慢性伤口进展问题。NO 作为最小的气体神经递质，在慢性炎症的不同阶段均具有有益作用。NO 的防御机制在多种严重疾病中被证实有效，包括妊娠愈合、胃肠道愈合及糖尿病愈合。本综述基于糖尿病、糖尿病周围神经病变（DPN）及糖尿病足溃疡的高发病率，以及缺乏直接针对这些疾病病理机制的有效治疗手段，系统整理了 NO 在慢性溃疡中的作用相关最新文献。本文还收集了关于糖尿病患者一氧化氮合酶缺乏的信息，这导致周围神经血管化不足，进而引发糖尿病神经病变，而血管舒张剂如一氧化氮可用于治疗。除了一氧化氮的药理学机制外，本文还回顾并分析了经皮给药一氧化氮治疗慢性溃疡的潜在应用。

271. El-Salamouni, N.S., et al., Valsartan solid lipid nanoparticles integrated hydrogel: A challenging repurposed use in the treatment of diabetic foot ulcer, in-vitro/in-vivo experimental study, in Int J Pharm. 2021. p. 120091.
271. El-Salamouni, N.S. 等，缬沙坦固体脂质纳米颗粒整合水凝胶：糖尿病足溃疡治疗中的挑战性再利用，体外/体内实验研究，国际药学杂志，2021，第 120091 页。

The article presents an experimental study on the possible repurposed use of valsartan (Val), in the local treatment of uncontrolled diabetic foot ulcer. Solid lipid nanoparticles (SLN), loaded with Val were prepared by applying 3(2) full factorial design using modified high shear homogenization method. The lipid phase composed of Precirol® ATO 5 (P ATO 5) and/or Gelucire 50/13 (G 50/13) in different ratios and a nonionic emulsifier, Pluronic 188 (P188), was used in different percentages. Optimized formulation was further integrated in hydroxyl propyl methyl cellulose (HPMC) gel for the ease of administration. In-vitro and in-vivo characterizations were investigated. The prepared nanoparticles showed small particle size, high entrapment efficiency and sustained drug release. Microbiologically, Val-SLN showed a prominent decrease in the biofilm mass formation for both gram-positive and gram-negative bacteria, as well as a comparable minimum inhibitory concentration level to levofloxacin alone. Diabetes was induced in 32 neonatal Sprague-Dawley rats. At 8 weeks of age, rats with blood sugar level >160 were subjected to surgically induced ulcer. Treatment with Val-SLN for 12 days revealed enhanced healing characteristics through cyclooxygenase-2 (COX-2), nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB), nitric oxide (NO), transforming growth factor-beta (TGF-β), matrix metalloproteinase (MMPs) and vascular endothelial growth factor (VEGF) pathways. Histological examination revealed re-epithelization in Val-SLN treated ulcer, as well as decrease in collagen using trichrome histomorphometric analysis.
本文报道了一项关于缬沙坦（Val）在治疗难治性糖尿病足溃疡局部治疗中的潜在再利用的实验研究。采用改良的高剪切均质化方法，通过 3×2 全因子设计制备了负载缬沙坦的固体脂质纳米颗粒（SLN）。脂质相由 Precirol® ATO 5（P ATO 5）和/或 Gelucire 50/13（G 50/13）以不同比例组成，并加入非离子型乳化剂 Pluronic 188（P188），其含量在不同百分比范围内。优化配方进一步与羟丙甲基纤维素（HPMC）凝胶结合，以方便给药。进行了体外和体内特性研究。制备的纳米颗粒具有较小的粒径、较高的包封效率和持续的药物释放。微生物学研究显示，Val-SLN 对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生物膜形成均有显著抑制作用，且最小抑菌浓度与左氧氟沙星单用相当。32 只新生斯普拉格-道利大鼠诱发糖尿病。8 周龄时，血糖水平>160 的雄性大鼠接受手术诱导溃疡。连续 12 天使用 Val-SLN 治疗后，通过环氧化酶-2（COX-2）、核因子κB 轻链增强子（NF-κB）、一氧化氮（NO）、转化生长因子-β（TGF-β）、基质金属蛋白酶（MMPs）和血管内皮生长因子（VEGF）通路，显示出增强的愈合特性。组织学检查显示，Val-SLN 治疗的溃疡区域出现上皮化，且通过三色组织形态计量分析发现胶原含量减少。

272. Dixon, D. and M. Edmonds, Managing Diabetic Foot Ulcers: Pharmacotherapy for Wound Healing, in Drugs. 2021. p. 29–56.
272. 迪克森，D. 和 M. 埃德蒙兹，糖尿病足溃疡的管理：伤口愈合的药物治疗，载于《药物》杂志，2021 年，第 29–56 页。

Historically, there has been a scarcity of evidence-based topical therapy to hasten the healing of diabetic foot ulcers. But recently new evidence-based treatments have emerged from multicentre, randomised, controlled trials. This article highlights those trials, and describes the current pharmacological management of the diabetic foot ulcer and the advances that have been made in wound therapy to date. It provides an overview of topical and systemic pharmacotherapies in current use and those in development for future use in managing the diabetic foot. For each treatment, proposed mechanisms of action and evidence available to support their clinical use are presented. There is supporting randomised, controlled evidence for sucrose octasulfate in the treatment of neuro-ischaemic ulcers, and multi-layered patch of autologous leucocytes, platelets and fibrin in ulcers with or without ischaemia. There is also evidence for placentally derived products and for topical and systemic oxygen therapy in the healing of diabetic foot ulcers. Growth factors, bio-engineered tissues, stem cell therapy, gene therapy and peptide therapy also have some supporting evidence in the healing of diabetic foot ulcers. Nonsurgical debriding agents may be useful when the optimum approach of sharp debridement is not possible, and immunomodulators may be helpful for their antimicrobial effects, but robust data is still required to strengthen the case for general use. The review does not cover antimicrobials as their primary role are as anti-infectives and not in wound healing. The development of nanotechnology has created a means of prolonging the bioavailability of target molecules at the wound site, with the use of glass/hydrogel nanoparticles, polyethylene glycol and hyaluronic acid. Looking forward, novel therapies, including traction force-activated payloads, local delivery of short-interfering RNA and finally hydrogels incorporating bioactive agents or cells may provide possibilities for pharmacotherapy in the future.
历史上，缺乏基于证据的局部治疗方法来加速糖尿病足溃疡的愈合。然而，近期多中心、随机、对照试验中出现了新的循证治疗方法。本文重点介绍这些试验，概述当前糖尿病足溃疡的药物治疗现状，以及伤口治疗领域迄今取得的进展。文章还概述了目前使用的局部和全身性药物治疗方法，以及未来用于管理糖尿病足的在研药物。对于每种治疗方法，本文均阐述了其拟议的作用机制及支持临床应用的现有证据。有随机对照试验证据支持蔗糖八硫酸盐在神经缺血性溃疡的治疗中有效，以及自体白细胞、血小板和纤维蛋白的多层贴片在缺血性或非缺血性溃疡中的应用。此外，胎盘来源的产品以及局部和全身氧疗在糖尿病足溃疡愈合中也显示出疗效。生长因子、生物工程组织、干细胞疗法、基因疗法和肽疗法在糖尿病足溃疡愈合方面也存在一些支持性证据。当锐性清创的最佳方法不可行时，非手术清创剂可能有用，免疫调节剂可能因其抗菌作用而有所帮助，但仍需更多 robust 数据以支持其广泛应用。本综述未涵盖抗微生物药物，因其主要作用为抗感染而非伤口愈合。纳米技术的发展为延长靶向分子在伤口部位的生物利用度提供了新途径，可通过玻璃/水凝胶纳米颗粒、聚乙二醇和透明质酸等材料实现。展望未来，新型疗法，包括牵引力激活的药物载荷、局部递送短干扰 RNA 以及最终将生物活性物质或细胞整合到水凝胶中的技术，可能为未来药物治疗提供新的可能性。

273. Davani, F., et al., Dual drug delivery of vancomycin and imipenem/cilastatin by coaxial nanofibers for treatment of diabetic foot ulcer infections, in Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2021. p. 111975.
273. Davani, F. 等，利用同轴纳米纤维实现万古霉素与亚胺培南/西拉司汀的双药递送，用于糖尿病足溃疡感染的治疗，载于《材料科学与工程 C：生物材料应用》2021 年，第 111975 页。

Diabetic foot ulcer infections are the main causes of hospitalization in diabetics. The present study aimed to develop vancomycin and imipenem/cilastatin loaded core-shell nanofibers to facilitate the treatment of diabetic foot ulcers. Therefore, novel core-shell nanofibers composed of polyethylene oxide, chitosan, and vancomycin in shell and polyvinylpyrrolidone, gelatin, and imipenem/cilastatin in core compartments were prepared using the electrospinning technique. The nanofibers were characterized using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, tensile test, and drug release. The antibacterial activity of drug-loaded nanofibers in different drugs concentrations was evaluated against Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa by disk diffusion method. Furthermore, the cytotoxicity of fibers was investigated by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide assay. The obtained results showed that the prepared nanofibers were smooth having a core-shell structure with almost no cytotoxicity. The nanofibrous mats exhibited significant antibacterial activity against S. aureus and MRSA with the inhibition zones of 2.9 and 2.5 cm and gram-negative bacteria species of E. coli and P. aeruginosa with the inhibition zones of 1.9 and 2.8 cm, respectively. With respect to the significant antibacterial activities of these nanofibrous mats, they might be used as suitable drug delivery devices not only for diabetic foot ulcer infections but also for other chronic wounds.
糖尿病足溃疡感染是糖尿病患者住院的主要原因。本研究旨在开发万古霉素和亚胺培南/西拉司汀负载的核心-壳纳米纤维，以促进糖尿病足溃疡的治疗。因此，采用电纺丝技术制备了由聚乙二醇、壳聚糖和万古霉素组成外壳，聚乙烯吡咯烷酮、明胶和亚胺培南/西拉司汀组成内核的芯壳纳米纤维。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、拉伸试验和药物释放测试对纳米纤维进行了表征。通过纸片扩散法评估了不同药物浓度下载药纳米纤维对甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌（MRSA）、大肠杆菌和铜绿假单胞菌的抗菌活性。此外，通过 3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基-2H-四唑溴化物（MTT）法测定了纤维的细胞毒性。结果表明，制备的纳米纤维表面光滑，具有芯壳结构，几乎无细胞毒性。纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和 MRSA 表现出显著的抗菌活性，抑制区分别为 2.9 cm 和 2.5 cm；对大肠杆菌和铜绿假单胞菌等革兰氏阴性菌的抑制区分别为 1.9 cm 和 2.8 cm。鉴于这些纳米纤维膜显著的抗菌活性，它们可能作为适用的药物递送载体，不仅用于糖尿病足溃疡感染，还可用于其他慢性伤口。

274. Da Silva, J., E.C. Leal, and E. Carvalho, Bioactive Antimicrobial Peptides as Therapeutic Agents for Infected Diabetic Foot Ulcers, in Biomolecules. 2021.
274. 达席尔瓦，J.，E.C. 莱阿尔，和 E. 卡瓦略，生物活性抗菌肽作为感染性糖尿病足溃疡的治疗药物，载于《生物分子》杂志。2021 年。

Diabetic foot ulcer (DFU) is a devastating complication, affecting around 15% of diabetic patients and representing a leading cause of non-traumatic amputations. Notably, the risk of mixed bacterial-fungal infection is elevated and highly associated with wound necrosis and poor clinical outcomes. However, it is often underestimated in the literature. Therefore, polymicrobial infection control must be considered for effective management of DFU. It is noteworthy that antimicrobial resistance is constantly rising overtime, therefore increasing the need for new alternatives to antibiotics and antifungals. Antimicrobial peptides (AMPs) are endogenous peptides that are naturally abundant in several organisms, such as bacteria, amphibians and mammals, particularly in the skin. These molecules have shown broad-spectrum antimicrobial activity and some of them even have wound-healing activity, establishing themselves as ideal candidates for treating multi-kingdom infected wounds. Furthermore, the role of AMPs with antifungal activity in wound management is poorly described and deserves further investigation in association with antibacterial agents, such as antibiotics and AMPs with antibacterial activity, or alternatively the application of broad-spectrum antimicrobial agents that target both aerobic and anaerobic bacteria, as well as fungi. Accordingly, the aim of this review is to unravel the molecular mechanisms by which AMPs achieve their dual antimicrobial and wound-healing properties, and to discuss how these are currently being applied as promising therapies against polymicrobial-infected chronic wounds such as DFUs.
糖尿病足溃疡（DFU）是一种严重的并发症，影响约 15%的糖尿病患者，是导致非创伤性截肢的主要原因之一。值得注意的是，混合细菌-真菌感染的风险显著升高，并与伤口坏死及不良临床预后高度相关。然而，这一风险在文献中常被低估。因此，多微生物感染控制必须纳入 DFU 的有效管理策略。值得注意的是，抗菌药物耐药性正持续上升，这进一步增加了对新型抗生素和抗真菌药物替代方案的需求。抗菌肽（AMPs）是存在于多种生物体（如细菌、两栖动物和哺乳动物）中的内源性肽类物质，尤其在皮肤中含量丰富。这些分子展现出广谱抗菌活性，部分甚至具备伤口愈合能力，使其成为治疗多菌感染伤口的理想候选物。此外，AMPs 的抗真菌活性在伤口管理中的作用尚不明确，值得进一步研究，特别是与抗菌剂（如抗生素和具有抗菌活性的 AMPs）联合应用，或采用针对需氧菌、厌氧菌及真菌的广谱抗菌剂。因此，本综述旨在揭示抗菌肽通过何种分子机制实现其双重抗菌和伤口愈合特性，并探讨这些特性如何被应用于治疗多微生物感染的慢性伤口（如糖尿病足溃疡）的潜在疗法。

275. Berger, A.G., J.J. Chou, and P.T. Hammond, Approaches to Modulate the Chronic Wound Environment Using Localized Nucleic Acid Delivery, in Adv Wound Care (New Rochelle). 2021. p. 503–528.
275. 伯杰，A.G.，周，J.J.，和哈蒙德，P.T.，利用局部核酸递送调节慢性伤口环境的方法，载于《伤口护理进展》（新罗谢尔）。2021. 第 503–528 页。

Significance: Nonhealing wounds have been the subject of decades of basic and clinical research. Despite new knowledge about the biology of impaired wound healing, little progress has been made in treating chronic wounds, leaving patients with few therapeutic options. Diabetic ulcers are a particularly common form of nonhealing wound. Recent Advances: Recently, investigation of therapeutic nucleic acids (TNAs), including plasmid DNA, small interfering RNA, microRNA mimics, anti-microRNA oligonucleotides, messenger RNA, and antisense oligonucleotides, has created a new treatment strategy for chronic wounds. TNAs can modulate the wound toward a prohealing environment by targeting gene pathways associated with inflammation, proteases, cell motility, angiogenesis, epithelialization, and oxidative stress. A variety of delivery systems have been investigated for TNAs, including dendrimers, lipid nanoparticles (NPs), polymeric micelles, polyplexes, metal NPs, and hydrogels. This review summarizes recent developments in TNA delivery for therapeutic targets associated with chronic wounds, with an emphasis on diabetic ulcers. Critical Issues: Translational potential of TNAs remains a key challenge; we highlight some drug delivery approaches for TNAs that may hold promise. We also describe current commercial efforts to locally deliver nucleic acids to modulate the wound environment. Future Directions: Localized nucleic acid delivery holds promise for the treatment of nonhealing chronic wounds. Future efforts to improve targeting of these nucleic acid therapies in the wound with both spatial and temporal control through drug delivery systems will be crucial to successful clinical translation.
意义：难愈性创面是基础和临床研究的长期重点。尽管对创面愈合生物学有了新认识，但慢性创面的治疗进展有限，患者可选的治疗方案仍十分有限。糖尿病溃疡是难愈性创面的一种常见形式。最新进展：近期，对治疗性核酸（TNAs）的研究，包括质粒 DNA、小干扰 RNA、微 RNA 模拟物、抗微 RNA 寡核苷酸、信使 RNA 和反义寡核苷酸，为慢性创面的治疗开辟了新的策略。TNAs 可通过靶向与炎症、蛋白酶、细胞迁移、血管生成、上皮化及氧化应激相关的基因通路，将伤口环境调节至有利于愈合的状态。已探索多种 TNAs 递送系统，包括树状大分子、脂质纳米颗粒（NPs）、聚合物微球、聚合物复合物、金属纳米颗粒及水凝胶。本文综述了 TNAs 递送在慢性伤口相关治疗靶点中的最新进展，重点关注糖尿病溃疡。关键问题：TNAs 的转化潜力仍是核心挑战；我们重点介绍了部分具有潜力的 TNAs 药物递送策略。我们还描述了当前商业化努力，旨在通过局部递送核酸来调节伤口环境。未来方向：局部核酸递送在治疗难愈性慢性伤口方面具有潜力。未来通过药物递送系统实现对这些核酸疗法在伤口中的空间和时间控制，以提高靶向性，将是成功临床转化的关键。

276. Akhtar, F., et al., A nano phototheranostic approach of toluidine blue conjugated gold silver core shells mediated photodynamic therapy to treat diabetic foot ulcer, in Sci Rep. 2021. p. 24464.
276. 阿克塔尔（Akhtar），F. 等，一种基于托卢唑蓝偶联金银核壳结构的纳米光热诊断治疗方法用于治疗糖尿病足溃疡，发表于《科学报告》（Sci Rep.），2021 年，第 24464 页。

Diabetic foot infection caused by multidrug-resistant bacteria, is becoming serious problem. Moreover, polymicrobial biofilms contribute significantly to the persistent infections. In the present study, we investigated the effectiveness of novel toluidine blue conjugated chitosan coated gold-silver core-shell nanoparticles (TBO-chit-Au-AgNPs) mediated photodynamic therapy and demonstrate their use as a nontoxic antibacterial therapy to combat diabetic foot ulcer (DFU) caused by multi-drug resistant strains both in monomicrobial and polymicrobial state of infection. In vitro efficacy of TBO-chit-Au-AgNPs mediated photodynamic therapy (PDT) against polymicrobial biofilms was determined using standard plate count method and compared with that of monomicrobial biofilms of each species. Different anti-biofilm assays and microscopic studies were performed to check the efficacy of TBO-chit-Au-AgNPs mediated PDT, displayed significant decrease in the formation of biofilm. Finally, its therapeutic potential was validated in vivo type-2DFU. Cytokines level was found reduced, using nano-phototheranostic approach, indicating infection control. Expression profile of growth factors confirmed both the pathogenesis and healing of DFU. Hence, we conclude that TBO-chit-Au-AgNPs mediated PDT is a promising anti-bacterial therapeutic approach which leads to a synergistic healing of DFU caused by MDR bacterial strains.
糖尿病足感染由耐多药细菌引起，正成为一个严重问题。此外，多微生物生物膜对感染的持续性起着重要作用。本研究探讨了新型托卢唑蓝偶联壳聚糖包覆金-银核壳纳米颗粒（TBO-chit-Au-AgNPs）介导的光动力疗法（PDT）的有效性，并证明其可作为无毒抗菌疗法，用于治疗由耐多药菌株引起的糖尿病足溃疡（DFU），无论感染处于单菌还是多菌状态。体外实验采用标准平板计数法测定 TBO-chit-Au-AgNPs 介导的光动力疗法（PDT）对多菌生物膜的杀菌效果，并与各菌种单菌生物膜的杀菌效果进行比较。通过不同抗生物膜实验及显微镜观察，证实 TBO-chit-Au-AgNPs 介导的 PDT 显著抑制了生物膜形成。最后，其治疗潜力在 2 型 DFU 的体内实验中得到验证。采用纳米光热诊断方法发现细胞因子水平降低，表明感染得到控制。生长因子的表达谱证实了 DFU 的病理机制和愈合过程。因此，我们结论认为，TBO-chit-Au-AgNPs 介导的光动力疗法是一种有前景的抗菌治疗方法，可实现由耐多药细菌菌株引起的 DFU 的协同愈合。

277. Akhtar, F., et al., A nano phototheranostic approach of toluidine blue conjugated gold silver core shells mediated photodynamic therapy to treat diabetic foot ulcer, in Sci Rep. 2021. p. 24464.
277. 阿克塔尔（Akhtar），F. 等，一种基于托卢噻唑蓝偶联金银核壳纳米颗粒介导的光动力疗法治疗糖尿病足溃疡的纳米光热诊断与治疗方法，发表于《科学报告》（Sci Rep.），2021 年，第 24464 页。

278. 张唯, 双功能硫化铁纳米酶用于糖尿病小鼠慢性伤口感染的治疗研究. 2021.

背景:糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,而高血糖是体内胰岛素分泌缺陷或胰岛器官生物作用受损的表现。长期血糖的增高,会导致大血管、微血管受损并危及心、脑、肾、周围神经、眼睛、足等部位。糖尿病并发症高达100多种,是目前已知并发症最多的一种疾病。糖尿病溃疡就为其中一种较为严重的并发症。伤口愈合受阻是糖尿病溃疡的根本原因,这给病人带来巨大的伤害,甚至有截肢的风险。糖尿病病人伤口溃烂一方面表现为:血液中含糖量过高,大大降低了细胞携带氧气与各类营养物质的能力,细胞活力降低;另一方面就是活力降低的细胞免疫力不如正常细胞,难以抵抗细菌的侵袭,致使细菌在伤口疯狂繁殖,甚至产生致密的细菌被膜—生物膜结构,加重伤口溃烂。严重的细菌感染也是致命性的因素,其中金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus),耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant staphylococcus aureus,MRSA)是临床上最为常见的细菌,特别是MRSA对很多常见抗生素都产生抗药性,这就加大了治疗伤口感染的难度。临床上常以口服降糖药或注射胰岛素与局部使用生理盐水冲洗的方法治疗糖尿病伤口溃烂,但效果并不显著。造成这种现象的原因有以下几点:第一,在细菌接触到伤口后,疯狂繁殖形成致密的细菌生物膜结构,将游离细菌包裹在其中,即使使用抗生素冲洗也没法达到预期成效,抑菌效果大大降低;第二,由于抗生素的滥用,细菌通过自身调节变异产生耐药性,导致临床使用的多种抗菌药的抗菌效果大打折扣。第三,高糖伤口处的细胞活力不及正常细胞,引起伤口愈合缓慢。因此,加速伤口愈合应该从伤口的实际需要出发,不仅应清除伤口处的细菌,消灭细菌感染,更要提高患处组织的活力,新的治疗方案亟待探索。在无机纳米酶领域新兴的硫化铁纳米酶,因其高效的催化性,优良的生物安全性以及简易的合成过程,受到广泛关注。本课题组近期研究表明硫化铁具有多重生理功能,包括抗菌,抗肿瘤,降低免疫应激等。而我们课题组前期研究发现,硫化铁纳米酶在一定条件下可以产生硫化氢气体。硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)是继一氧化碳,一氧化氮后的第三种气体信号分子,在机体的生理病理活动中发挥重要作用。据报道,硫化氢具有舒张血管,降低血压;提高血流量,减轻缺血再灌注引起的心肌损伤;通过激活血管内皮细胞生长因子受体,促进内皮细胞迁移和血管新生等功能。据相关文献记载,若将纳米酶加入中药修饰后,制得的纳米酶的医理作用会增强,疾病治疗效果会提升,比如修饰了黄连素,葛根,姜黄素等中药成分,纳米酶可以更具有针对性地治疗癌症,肠炎,龋齿等疾病。基于以上研究,本文合成了三种非晶型的硫化铁纳米酶,包括以L-半胱氨酸(L-Cysteine,cys)为硫源的纳米硫化铁和两种大蒜素为硫源的纳米硫化铁。通过局部添加硫化铁纳米酶,在硫化铁纳米发挥高效杀菌功能的同时,利用生理浓度的还原型谷胱甘肽(Glutathione,GSH)还原硫化铁纳米,诱导无机纳米硫化铁发生氧化还原反应释放硫化氢,既能杀灭伤口感染细菌,又可恢复伤口组织的细胞活力,发挥双重功能,加速伤口恢复。目的:在抗生素滥用的后时代,在糖尿病发病率居高不下的现时代,寻找一种既有效又低廉的减轻糖尿病溃烂痛楚的医疗手段尤为迫切。本论文在本课题组对硫化铁纳米酶的研究基础上,进行了改进,通过增加新的原料聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl Pyrrolidone,PVP)以及更改各原料配比,采用溶剂热法合成了三种不同硫元素来源的无机硫化铁纳米酶(以下简称 p-nFeS,p-DADS-nFeS,p-DATS-nFeS,p 代表 pvp),发现这些纳米酶均具有良好的杀菌效果,能够与细菌及生物膜高效结合,裂解细胞壁并降解细菌DNA,彻底杀灭细菌,并且在生理浓度GSH的诱导下可以稳定地释放内源性气体信号分子硫化氢,发挥促进伤口处细胞迁移,提高创面愈合的功能。这种针对性疗法可以有效的加快糖尿病创面的愈合进程,降低病人的痛楚,为改善糖尿病伤口愈合提供新的思路和方法。方法:第一章对以L-半胱氨酸为硫源的硫化铁纳米酶(p-nFeS)抗菌及提高细胞迁移能力的研究本章我们通过溶剂热合成法制备p-nFeS,通过扫描电子显微镜及透射电子显微镜对纳米的结构和尺寸进行观察;通过酶反应动力学,我们检测了 p-nFeS纳米的拟过氧化物酶和拟氧化物酶活性;我们选用临床常见的感染菌S.aureus和MRSA测试硫化铁的抗菌效果,使用生物扫描电镜以及激光共聚焦显微镜观察经纳米作用之后的细菌细胞壁结构及活死状况;并对细菌内部死亡机制进行了探究,主要包括:观察细菌DNA降解情况、细菌发生脂质过氧化、细菌内部ROS产生情况;通过生理浓度的谷胱甘肽溶液的还原,我们测定了纳米释放硫化氢的效率以及选用人表皮永生化细胞(Hacat)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)进行了细胞划痕损伤修复实验,观察纳米释放的硫化氢对细胞迁移能力的影响。第二章以大蒜素为硫源的硫化铁纳米(p-DADS-nFeS/p-DATS-nFeS)对糖尿病小鼠慢性伤口感染的治疗研究大蒜素是一种提取自我们日常生活中常见的蔬菜,如大蒜、洋葱的中药,已被证明具有消炎,降胆固醇,降血脂,降血压的药用价值。有关研究还表明,中药大蒜素不仅具有抗菌消炎的作用,还是一种性质优良的硫化氢供体。于是,我们设想将纳米酶中的硫源由上章中的半胱氨酸替换为中药大蒜素,以期增强纳米的治疗效果。我们遵照硫元素守恒的原则,依旧使用溶剂热合成法合成大蒜素硫化铁纳米酶,通过透射电子显微镜观察了两种大蒜素纳米的形态;选用MRSA菌种进行了抑菌实验;使用亚甲基蓝褪色法检测了纳米的过氧化物酶活和氧化物酶活;使用亚甲基蓝比色法测试了纳米释放硫化氢的状况;最后进行动物实验验证,选取4到6周龄的BALB/c小鼠,通过一次性大剂量腹腔注射链脲佐菌素(Streptozocin,STZ),造模成I型糖尿病小鼠,在其背部制造以MRSA为感染源的伤口。后期予以不同浓度纳米药物治疗,观察统计实际伤口愈合情况。结果:第一章:本章成功合成了以L-半胱氨酸为硫源的硫化铁纳米酶(p-nFeS)。通过扫描电镜和透射电镜发现以L-半胱氨酸为硫来源的纳米硫化铁大致为不规则的薄片状混合物。通过酶反应动力学实验,我们发现p-nFeS具有过氧化物酶活和氧化物酶活;通过抑菌实验结果我们发现,当纳米浓度为100 μg/mL,作用时间为60 min时,其对S.aureus和MRSA的抑制率为99.99%-99.999%;通过生物扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜观察,我们分析得出纳米对细菌和细菌生物膜均有抑制作用;而通过探究细菌死亡的内部机制,我们发现纳米自身可以产生自由基,降解细菌DNA,诱导细菌发生脂质过氧化,引发细菌死亡。同时我们通过检测纳米释放硫化氢的能力以及观察细胞迁移实验验证了在生理浓度的GSH诱导下,p-nFeS纳米能缓慢释放硫化氢,提升细胞的迁移能力,改善恢复伤口组织愈合和能力。第二章:本章以二烯丙基二硫醚(Diallyl Disulfide,DADS)和二烯丙基三硫醚(Diallyl trisulfide,DATS)作为硫来源合成了纳米硫化铁p-DADS-nFeS和p-DATS-nFeS。我们通过扫描电镜和透射电镜观察发现,纳米的厚度略微增加,更接近圆球型。通过X射线衍射图谱、X射线光电子能谱进一步分析,证实其均为多硫化物,其中的铁均为正二价。通过酶反应动力学实验发现,这两种硫化铁均有过氧化物酶活和氧化物酶活,而p-DADS-nFeS的过氧化物酶和氧化物酶活性最佳。从抑菌效果来看,同样是100 μg/mL的浓度,也是p-DADS-nFeS纳米酶抑菌效果最佳,它对MRSA的杀伤力达到99.999%之多。通过后续实验结果发现,p-DADS-nFeS纳米酶释放硫化氢的能力以及促进糖尿病小鼠伤口愈合的能力均强于p-nFeS纳米酶。因此我们筛选得到抑菌与促进伤口愈合最佳的双功能纳米酶:p-DADS-nFeS。

279. 殷祎, 基于模拟乳糜微粒的肠系膜淋巴管靶向给药系统对于克罗恩病样肠炎的治疗作用. 2021.

一、背景与目的克罗恩病(Crohn’s disease,CD)是一种慢性复发性肠道炎症,病因尚不明确。目前认为遗传易感性、肠道菌群以及免疫系统异常与CD的发生机制相关。淋巴管异常是CD常见的病理表现,也是CD粘膜水肿及肠道炎症的重要机制。研究发现CD患者肠淋巴管密度增高,且存在淋巴管扩张现象,而淋巴管密度降低可能与CD患者术后复发相关。动物实验结果显示,通过抑制Il-10-/-自发肠炎小鼠模型VEGFR-3信号通路,破坏肠系膜淋巴系统,观察到了小鼠结肠炎显著加重的现象。而通过使用VEGF-C上调肠系膜淋巴管系统,可显著改善小鼠的肠道炎症。鉴于肠系膜淋巴系统病变参与并促进了了CD的发生发展,我们推测,若能对CD患者的肠系膜淋巴系统炎症进行早期的药物干预,能对疾病起到更好的控制作用。而要实现药物对于肠系膜淋巴系统的靶向,需要借助生物纳米材料对模式药物进行搭载和包装。近几年,因为糖尿病、人类免疫缺陷病毒感染等疾病日常管理的需要,一系列的肠淋巴靶向策略取得了一定程度上的突破。这些策略主要通过靶向特定细胞或特定受体,介导肠上皮细胞内吞,从而达到被肠系膜淋巴系统特异性吸收并释放药物的目的。但令人遗憾的是,这些策略真正被应用于临床还存在若干问题,其中最为主要的是,药物肠淋巴转运效率水平仍然较低。鉴于此,为了能有效地实现CD患者的肠系膜淋巴系统靶向,长链脂肪酸途径进入了我们的视野。不管是内源脂肪酸(以胆汁酸为主)还是外源脂肪酸,在被肠上皮细胞吸收后,都会经过内质网的再装配形成脂蛋白,从而进入肠淋巴管。过去的研究表明,和脂肪酸同时服用可提高模型药物在被禁食狗淋巴管吸收的效率,同时胆汁酸可以提高药物在禁食大鼠中的淋巴转运。已有研究证明,通过将甘氨胆酸与实性纳米颗粒偶联,可以通过肠上皮细胞上的钠依赖性胆汁酸转运体,实现模式药物对肠淋巴系统的高效率转运。由此,我们想到能否利用长链脂肪酸可以被肠淋巴系统特异性吸收的性质,构建一种载体,实现对于肠淋巴系统的靶向干预,改善CD患者淋巴系统功能,并进一步缓解肠炎的进展。本课题首次探究了肠系膜淋巴管靶向给药在克罗恩病治疗领域的可行性,以CD动物模型Il-10-/-小鼠为研究对象,通过构建肠淋巴系统靶向载体,采用组织病理学及分子生物学手段,着眼于肠淋巴系统药物靶向后的病理生理及功能变化,以肠淋巴—肠道溃疡相互作用为切入点,探索肠淋巴系统作为CD潜在治疗靶点的可能性,并为CD患者药物干预提供病理机制及治疗参考。二、材料与方法第一部分构建模拟乳糜微粒的纳米材料及表征、载体淋巴靶向的功能验证1.材料的构建。以介孔硅材料(MSN)为母核,在其表面通过共价联接的方式,修饰α-α’-二月桂精(α-α’-dilaurin),将联接长链脂肪酸后的材料命名为LMSN,最后在95%乙醇相中在其表面包裹纳米肠溶衣(Eudragit co-polymer L100),将最后得到的材料命名为ELMSN。2.材料的表征。主要包括材料形貌、释放曲线、胞吞胞吐等实验。通过透射电镜(TEM)研究材料在制备过程中不同阶段的形貌变化。通过氮气吸附试验(BET)测定MSN,LMSN,ELMSN的孔径分布和吸附脱附曲线(Nitrogen adsorption/desorption isotherms)。在模拟胃液和模拟肠液中,研究MSN,LMSN,ELMSN在模拟消化道环境中的药物释放。在Transwell膜上培养Caco-2细胞,并将FITC标记的纳米材料与之共孵育,研究材料在长链脂肪酸标记前后对肠上皮细胞的渗透率。使用Genistein等一系列胞吞胞吐抑制剂,研究MSN,LMSN的入胞出胞途径。3.淋巴靶向功能的验证。通过小动物成像仪(IVIS Spectrum System)观察FITC标记的MSN和ELMSN灌胃后在不同时间段在消化道内的分布情况,同时对不同时间段下的消化道各节段做荧光切片,进一步研究材料在全消化道(gastrointestinal tract,GI tract)中的分布情况。通过高效液相谱,研究大鼠在搭载模式药物(laquinimod,LAQ)的纳米载体灌胃处理后,其血液、肠道、肠系膜淋巴结中LAQ的药物浓度。第二部分肠系膜淋巴管靶向给药对于肠炎小鼠系膜侧炎症、肠淋巴管引流功能的影响及其具体的作用机制1.淋巴管及相关组织形态研究。通过BODITY灌胃,对肠系膜淋巴管进行成像,可在荧光体视镜下对有功能淋巴管进行计数。通过淋巴管内皮紧密连接蛋白(Claudin-1,Occludin,ZO-1)的免疫荧光,研究淋巴管内皮的完整性和连续性。通过对淋巴管周围脂肪组织(mesenteric adipose tissue,MAT)的H&E染色病理切片,研究淋巴管周围脂肪组织的形态及炎症状态。2.淋巴管功能研究。通过LYVE-1免疫组化对粘膜下毛细淋巴管进行计数,通过Western blot研究淋巴管相关生长因子通路VEGF-C/VEGFR3蛋白水平,进一步研究淋巴管增生(lymphagiogenesis)状态,通过Evans blue实验,研究淋巴管引流功能。3.肠系膜淋巴侧炎症水平研究。通过q RT-PCR测定肠系膜局部组织中炎症因子TNF-α,IL-1β,IFN-γ,IL-6 m RNA水平,以及周围脂肪组织炎症相关脂肪因子adiponectin,leptin和resistin m RNA水平。第三部分肠系膜淋巴管靶向给药对于Il-10-/-小鼠肠道炎症的影响1.肠系膜淋巴靶向给药对肠炎小鼠一般情况的影响。在为期4周的治疗周期中,每周测定各组小鼠体重变化,每天使用Hemoccult Sensa试剂盒测定小鼠便血情况,结合小鼠粪便形成度进行疾病活动度评分评估肠炎小鼠的一般状况。治疗周期结束后处死小鼠,取结肠组织行病理切片,根据其病理评分评估小鼠肠炎严重程度。2.肠炎小鼠给药后相关炎症因子及炎症通路蛋白表达量的变化。使用ELISA试剂盒测定给药0,2,4周后小鼠血浆中TNF-α和IL-6水平,通过q RT-PCR测定肠系膜局部组织中炎症因子TNF-α,IL-1β,IFN-γ,IL-6 m RNA水平,通过Western blot测定验证相关通路蛋白p65,IκB及其磷酸化蛋白的表达水平。3.肠系膜淋巴靶向给药对肠炎小鼠肠道菌群的影响。通过16SrRNA技术测定小鼠给药后粪便中菌群的丰度及分布情况,通过气-液联合液相色谱测定小鼠粪便中7种短链脂肪酸(short chain fatty acid,SCFA)的含量。三、结果第一部分构建模拟乳糜微粒的纳米材料及表征、载体淋巴靶向的功能验证1.透射电镜观测下,MSN和LMSN均显现出均一球形结构,在包被纳米肠溶衣后(ELMSN),其表面介孔结构消失,氮气吸附试验(BET)显示,ELMSN表面介孔结构消失,提示纳米肠溶衣成功包被在材料表面。同时,在模拟胃酸和肠液的消化道环境下的药物释放实验显示,纳米肠溶衣能有效防止纳米载体搭载药物在上消化道的提前释放。2.不论是LMSN还是MSN都能有效穿过Caco-2细胞模拟的肠上皮细胞层,证实了该纳米载体可以有效地被肠上皮细胞所摄取,同时胞吞胞吐实验证实,纳米载体进入肠上皮细胞的主要途径是网格蛋白(clathrin)和小窝蛋白(caveolae)介导的细胞内吞。而纳米载体的出胞则和内体(endosomes)的成熟,以及高尔基体的囊泡分泌作用有关。3.小动物成像(IVIS)显示,长链脂肪酸修饰的纳米载体(ELMSN)相比于未修饰的载体(MSN),在胃肠道中显示出更强的滞留能力,同时消化道各节段的荧光切片显示,纳米载体主要在十二指肠和回肠部位聚集,在荧光体视镜下,可以看到带有荧光的纳米载体(FITC@ELMSN)成功进入肠系膜淋巴管,并使其显影。4.HPLC显示经ELMSN载体给药,相较于普通口服给药,可以显著提高模式药物在血液及肠系膜淋巴结中的药物浓度。使用放线菌酮(CXI)阻断小鼠淋巴乳糜吸收后,可以显著降低载体给药组中小鼠血浆和肠系膜淋巴结中的药物浓度,而普通给药组几乎不受影响,进一步证明了,通过ELMSN载体给药可以使药物的转运和释放发生在肠系膜淋巴组织中。第二部分肠系膜淋巴管靶向给药对于肠炎小鼠系膜侧炎症、肠淋巴管引流功能的影响及其具体的作用机制1.肠系膜淋巴靶向给药可以抑制肠炎小鼠的淋巴管增生。免疫组化结果显示,在炎症状态下,Il-10-/-肠炎小鼠模型,与CD患者表现出了相似的肠系膜淋巴管增生状态,肠系膜侧的炎症因子TNF-α,IL-1β,IFN-γ,IL-6 m RNA以及NF-κB相关蛋白水平显著上调,LAQ@ELMSN处理可以有效降低肠系膜侧的炎症因子水平,同时下调下游VEGF-C/VEGFR3通路,从而抑制炎症状态下肠系膜淋巴管增生的发生。2.LAQ@ELMSN给药可以改善淋巴管功能。淋巴管特异性显像荧光剂(Bodipy FL-C16)显示,淋巴靶向给药系统可以显著增加肠炎小鼠肠系膜侧有功能淋巴管的数量,同时Evans blue实验显示肠炎小鼠淋巴引流状态也得到显著改善。其潜在的分子机制可能和NF-κB-i NOS信号通路被抑制有关。3.肠系膜淋巴管靶向给药可以修复淋巴管内皮结构,进而影响淋巴管周围组织。LAQ@ELMSN处理后肠炎小鼠的肠系膜淋巴管内皮紧密连接蛋白水平显著增高,淋巴液外漏得到改善后,可进而改善周围脂肪组织的肥厚增生、淋巴细胞浸润的状态,炎症相关的脂肪因子adiponectin,leptin和resistin m RNA水平也显著下降。第三部分肠系膜淋巴管靶向给药对于Il-10-/-小鼠肠道炎症的影响1.LAQ@ELMSN可深度缓解肠炎。肠炎小鼠体重、DAI变化,以及H&E病理切片显示LAQ@ELMSN给药相较于普通口服给药可更有效地改善肠炎小鼠的一般状况,显著降低局部组织中炎症因子TNF-α,IL-1β,IFN-γ,IL-6 m RNA水平,以及相关通路蛋白p65,IκB及其磷酸化蛋白的表达水平。2.肠淋巴靶向给药显示出在停药后,对肠炎持续的缓解作用。LAQ@ELMSN处理组停药后,2,4周后小鼠血浆中TNF-α和IL-6水平相较于基线水平(0周)未出现显著上升,提示淋巴引流的改善,可维持小鼠停药后肠炎的持续缓解。3.LAQ@ELMSN可改善肠道菌群分布及相关代谢产物。CHAO 1多样性分析显示肠淋巴靶向给药可增加肠炎小鼠粪便中的菌群丰度。减少了IBD相关致病菌的占比,增加了产SCFA相关菌群的占比。气-液联合色谱进一步显示LAQ@ELMSN给药可增加肠道中主要的七种SCFA的含量。四、结论与意义1.肠系膜淋巴管口服靶向材料ELMSN的构建,填补了国内外CD模型肠淋巴靶向的空白。此前已有大量研究证明CD患者存在肠淋巴系统病变,肠淋巴系统参与CD的发生发展,并很有可能是治疗CD的一个非常重要的潜在靶点,但此前由于缺乏有效靶向肠淋巴系统的手段,故对CD模型肠淋巴系统的直接药物干预在国内外还是空白。本研究通过构建可经口服后靶向肠淋巴系统的载体,可显著提高在肠淋巴组织处的药物浓度,观察药物对肠淋巴炎症的治疗效果,对控制系膜侧炎症具有重要的意义。2.肠淋巴系统靶向可成为CD患者治疗的新靶点。随着对于肠淋巴系统与CD患者肠道炎症之间密切联系的认识加深,进一步认识到肠系膜淋巴管增生,扩张,堵塞,导致淋巴回流障碍,是引起疾病早期的粘膜下水肿的重要原因,过去的研究主要认为CD的发生发展顺序,是从微生态失调——粘膜原发和继发免疫失调——透壁性炎症——异常肠系膜(outside-to-inside model)。而现在很多学者认为,淋巴功能障碍很可能是CD发病最开始的启动因素(inside-out model)。因此,肠淋巴功能异常与CD肠溃疡的产生和加重直接相关。改善肠淋巴功能对于CD肠道溃疡的缓解有促进作用,这一理论的研究和证明将对于CD的治疗方式和理念产生重大的突破和深远的影响。3.肠淋巴系统可调节肠道菌群。在生理状态下,肠道中细菌的部分碎片会经由肠系膜淋巴管向免疫细胞进行呈递,肠系膜淋巴管构成了免疫系统——肠道菌群之间的沟通渠道,并在维持肠道菌群稳态中起到不可或缺的作用。CD患者其肠道在病理状态下,由于肠系膜淋巴管功能受损,以及肠屏障功能的减弱,大量病原体及细菌过度增殖,引起肠道菌群紊乱。肠淋巴功能的改善对肠菌的丰度及其代谢产物产生积极影响,对于研究肠淋巴系统与肠道菌群的相互关系有着重要的意义。

280. 肖垚, 基于铜的功能化纳米体系的构建及其在小鼠皮肤损伤修复中的应用. 2021.

背景与目的糖尿病足溃疡（Diabetic foot ulcer,DFU）是由于长期糖尿病导致的肢端神经病变,是一类典型的慢性伤口,表现为持续性炎症、并发感染、血管生成/再上皮化受损、细胞因子/生长因子的信号传导失调、蛋白酶的活性上升,这些过程将延迟伤口愈合的正常进程。在临床上,DFU的治疗除严格控制血糖外,还需要通过全身给药改善神经病变,联合抗生素控制感染。目前,糖尿病足的全身给药结合局部治疗,更有利于患者的舒适性和健康,利用生物制剂将药物直接递送至伤口部位以持续发挥作用,即可保证生物制剂的活性,避免其在伤口部位的恶劣环境中被降解,还能确保其能够留在受损部位,持续用于组织修复。此外,生物材料还可为宿主细胞提供组织再生和迁移的结构支持。这些递送系统可提高患者的依从性、增强药物的安全性、降低给药频率,局部给药的方式可有效延长药物释放的时间,实现可持续性给药。研究证实,当使用治疗性抗体VEGFA或英夫利昔单抗抑制TNF-可改善糖尿病伤口的血管生成并促进伤口愈合。其次,来自正常人的内皮祖细胞有助于缺血后血管的重建。近年来,间充质干细胞（MSCs）由于其自我更新和多向分化的能力,已被广泛用于组织修复,如骨骼和皮肤。骨髓间充质干细胞（BM-MSCs）易于在体外分离并扩大培养,可分化为内皮细胞并在伤口愈合期间直接整合到新形成的微血管网络中,同时还可诱导VEGF的产生,参与胶原沉积,在慢性溃疡、皮肤烧伤愈合和再上皮化治疗中已经取得了重大进展。含铜纳米材料不仅具备铜离子本身的生物学效应,即促血管生成、促胶原沉积、抗炎,还具备光基纳米治疗中的光热/光动力效应、纳米氧化治疗中的催化活性、化疗药物分子特异性相互作用等特性。基于以上研究报道,为了进一步探索铜在伤口修复中的作用,改善伤口愈合,本文首先通过共价结合的方式设计并构建了小牛血清白蛋白包裹的硫化铜（CuS@BSA,下文将简写为CuS）超小纳米颗粒,考察CuS对BM-MSCs所产生的生物学效应,并对该纳米体系在急性伤口修复中的机制进行了研究。由于BM-MSCs的提取与培养耗时长、成本高。此外,将BM-MSCs提前培养,再与CuS进行混合后敷于伤口环境,整个操作步骤更为繁琐,临床应用受到很大限制。为了简化并完善含铜纳米材料对伤口的修复,随后构建了多金属离子复合体系,采用普鲁士蓝配合物结构,引入Mn O2,发挥其炎症调控,消除活性氧的作用;随后通过离子交换掺杂Cu2+,即CuPBMn纳米材料,以模拟炎性介质,刺激机体炎性因子及生长因子的合成与释放进而发挥促进伤口修复的作用。因此,本章中,将重点考察CuPBMn对血管成管、真皮细胞增殖以及对伤口免疫微环境的调控,并对急性伤口和DFU修复的机制进行了探索。方法:首先,分别通过生物矿化法和离子交换法制备了CuS纳米颗粒和CuPBMn纳米颗粒,利用动态光散射法、透射电镜、紫外-可见光分光光度计表征纳米粒的理化性质,同时在激光条件下考察其光热效应及光稳定性。在体外细胞学研究中,通过MTT法、活细胞实时动态监测法、活死试剂染色法分别考察CuS以及CuPBMn的细胞毒性。提取BM-MSCs细胞,分别考察CuS纳米颗粒在BM-MSCs的摄取情况,以及CuS与CuPBMn对BM-MSCs形态变化的影响。通过免疫印迹和荧光定量PCR检测成纤维细胞标记物Vimentin的表达,并通过免疫荧光染色考察CuS及CuPBMn对BM-MSCs诱导分化的影响。同时构建慢病毒感染BM-MSCs稳定表达荧光素酶报告基因（Luc）细胞株,通过小鼠腹腔注射荧光素钠,检测皮下或皮肤缺损处,CuS纳米颗粒对BM-MSCs活力的影响。此外,通过血管形成实验及细胞划痕实验,分别考察CuPBMn对人脐静脉内皮细胞（HUVEC）成管和HDF迁移的影响,并通过qPCR检测HDF血管生成、增殖等相关基因的表达。同时为了考察CuPBMn对免疫微环境的调控,提取了小鼠骨髓来源树突状细胞（BMDC）以及小鼠骨髓来源巨噬细胞,流式细胞术鉴定CuPBMn对BMDC的成熟,以及巨噬细胞分化的影响。收集细胞培养基上清,通过细胞炎症因子检测分析炎性相关因子的表达;提取巨噬细胞m RNA,荧光定量PCR检测炎性相关基因的表达。体内动物模型研究中,引入低生长因子的Matrigel以提供适当的材料附着基质,分别考察急性伤口模型中CuS协同BM-MSCs以及CuPBMn联合激光治疗（CuPBMn-NIR）对小鼠伤口愈合的影响。通过病理学分析,评价小鼠皮肤再生、胶原沉积,以及体内安全性。建立糖尿病模型鼠,考察CuPBMn以及CuPBMn-NIR对小鼠伤口的影响,并收集小鼠血清,检测血清中炎症因子的变化情况。病理学分析小鼠伤口愈合情况;CD31免疫荧光染色观察小鼠皮肤血管生成情况。结果:本文分别对两种不同含铜纳米颗粒体系的设计、合成及其在小鼠急性伤口或糖尿病足溃疡修复中的应用做了比较详尽的研究,结果如下:1.通过生物矿化法制备的超小CuS纳米颗粒,粒径为10 nm左右,因其在近红外区具有一定的吸收峰,经光热转换效率公式计算得出,CuS纳米颗粒的光热转换效率为42%。通过控制激光器功率,能够将CuS升温控制在42 ~oC左右,以达到实验中预期的低热反应温度。且通过3次循环,发现CuS纳米颗粒不仅具备良好的光热特性,还具备良好的光热稳定性。2.通过离子交换法制备得到的CuPBMn粒径为190±20 nm,在740±3 nm具有最大吸收峰,能够在808 nm近红外激光器照射下迅速升温,并具备良好的光热转换效率（34.4%）及光热稳定性。CuPBMn在H2O2处理下能够逐渐释放Mn2+、Cu2+,且粒径逐渐变小,电荷逐渐增大,最终达到新的平衡,且铜、锰离子不再变化。3.通过MTT法和活细胞动态监测系统验证了CuS纳米颗粒的低毒性,且CuS或低热刺激,在一定程度上能够增加细胞活力。而CuPBMn纳米粒具有一定的细胞毒性,因此,MTT实验选择细胞存活率维持在90%以上的浓度50g/m L进行后续的研究。4.活体成像结果表明CuS能够延长BM-MSCs在体内存活的时间,维持细胞活力,有助于BM-MSCs在体外环境的存活。5.免疫荧光、免疫印迹、qPCR分析结果显示CuS纳米颗粒能够诱导BM-MCSs向成纤维细胞分化;由光热反应引起的低热刺激也能够诱导BM-MSCs向成纤维细胞分化;CuPBMn同样可以诱导BM-MSCs细胞向成纤维细胞分化。6.CuPBMn可以促进HUVEC的成管、促进HDF细胞的迁移,并能够上调HDF中波形蛋白、HIF-1、PDGF、FGF2的表达,此外,还可以对MMPs家族的表达调控参与伤口重塑的阶段。7.CuPBMn中Cu2+、Mn2+的释放调控树突细胞（DC）成熟以及巨噬细胞的极化,主要表现为Mn2+的释放,可促进DC细胞成熟,Cu2+的存在,抑制了DC的活化,进而抑制炎症的发生。8.Mn2+对巨噬细胞的极化还有待进一步的研究,而Cu2+能够在一定程度上促进M0型巨噬细胞向M2型极化,并且能够促使M1型巨噬细胞向M2型逆转。9.通过对巨噬分泌的炎症因子分析,Mn2+的释放可以促进IL 6、TNF-、IFN-的表达,Cu2+可以促进抑炎因子IL 10的表达,抑制炎症因子IL 6、TNF-、IFN-的表达;此外CuPBMn可以有效刺激巨噬细胞分泌VEGF、PDGF等对伤口修复有益的生长因子。10.动物实验结果显示,CuS或预热处理BM-MSCs的小鼠伤口愈合明显较对照组快,且CuS处理组的小鼠,胶原沉积较其他组更为明显。CuPBMn可以加速伤口的愈合,对于糖尿病小鼠模型,可以明显观察到CuPBMn处理组中新生血管生成标记物-CD31的增加。结论:本论文制备了两种含铜纳米材料,分别对其在伤口修复的应用进行了研究,可以得到以下结论:（1）CuS纳米颗粒由于其Cu的存在,可促进BM-MSCs向成纤维细胞分化,同时CuS纳米颗粒光热效应产生的热能也能诱导BM-MSCs向成纤维细胞分化;此外,CuS可延长BM-MSCs在体外的存活时间,维持其活力,对其体外移植应用提供了新的思路;通过在体内建立损伤模型,进一步揭示了CuS协同BM-MSCs能够促进伤口修复愈合;（2）CuPBMn可促进血管内皮细胞成管、促进细胞迁移,上调波形蛋白、缺氧诱导因子、血小板生长因子、成纤维细胞生长因子的表达,调控MMPs家族的表达。CuPBMn不仅具备诱导BM-MSCs向成纤维细胞分化的作用,还可在H2O2响应下通过释放Mn2+、Cu2+,调控炎症细胞-DC成熟与巨噬细胞极化,并调控炎性相关因子、生长因子的释放。同时,在糖尿病小鼠模型中,CuPBMn可促进新生血管生成。

281. 肖垚, 基于铜的功能化纳米体系的构建及其在小鼠皮肤损伤修复中的应用. 2021.

282. 王慎强, MnO2基纳米药物递送系统的功能一体化设计及生物医用研究. 2021.

纳米药物递送系统具有缓控释放药物、改善药代动力学、高效低毒等优势,并在肿瘤治疗和组织修复等领域均显示出了强大的应用潜力。然而,由于疾病部位复杂和抑制性的微环境,导致多种纳米药物的治疗效果衰减,成为阻碍当前纳米药物递送系统发挥作用的主要障碍。例如,肿瘤部位乏氧,引起肿瘤耐药相关蛋白的表达上调,通过增加药物外排作用导致肿瘤出现耐药性。同时,肿瘤组织内高浓度的抗氧化物质使其具有强的氧化耐受性,致使多种基于活性氧自由基（ROS）相关的治疗手段如光动力学治疗和化学动力学治疗等疗效降低。此外,组织损伤部位炎症和氧化应激等局部创伤微环境,不仅阻碍机体内在的愈合过程,也会影响递送药物或细胞的活性,进而影响组织再生。因此,针对疾病微环境导致治疗手段失效的难题,通过构筑新型多功能一体化纳米药物递送系统,调节疾病抑制性微环境,将疾病病理状态转变为适宜治疗的微环境,同时响应性释放负载的药物,结合新型治疗手段,从而实现多模式高效协同治疗的目标,具有重要临床意义。目前,多种有机或无机纳米材料被广泛用于药物递送研究。其中,MnO2纳米材料以其特有的疾病环境响应性、生物降解性及高效的药物负载能力,因此被当作载体在药物递送方面具有潜在应用前景。本论文围绕MnO2基纳米材料,设计并构建了一系列多功能一体化纳米药物递送系统,通过改善疾病微环境,在特定生理环境中响应性释放负载药物,针对性克服了疾病治疗过程中的多重障碍,协同多种治疗手段,实现了高效的肿瘤治疗及快速的组织再生。本论文的研究主要内容与结论如下: （1）发展了一种可程序性降解具有分级结构的纳米药物递送载体（RLR）,响应性释放负载药物,并通过调节肿瘤细胞内氧化还原平衡,实现了高效的肿瘤治疗。该RLR纳米载体以超小粒径Fe3O4纳米粒子镶嵌的中空碳纳米颗粒为核,MnO2纳米花为壳,负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素（DOX）,并修饰靶向多肽i RGD。将RLR纳米颗粒通过尾脉注射入患有恶性乳腺癌的荷瘤小鼠体内,经EPR效应和主动靶向作用,在肿瘤组织富集。当RLR纳米颗粒被肿瘤细胞选择性摄取后,颗粒表面MnO2纳米壳层首先氧化谷胱甘肽（GSH）,降低抗氧化性物质含量,破坏肿瘤微环境氧化还原平衡,并分解释放负载的DOX。与此同时,逐渐暴露的Fe3O4纳米粒子在肿瘤细胞酸性微环境中降解,释放Fe2+/Fe3+,与细胞内高浓度H2O2发生芬顿反应,产生高毒性的羟基自由基（·OH）,进一步提高细胞内氧化应激。利用RLR纳米颗粒优异的光热转换性能,在近红外光激发下快速产热,通过提高反应温度加速芬顿反应和降低药物外排,协同化学动力学、光热和化疗,达到对肿瘤体外（99.4%）和体内（99%）高效的治疗效果。此外,MnO2降解产生的Mn2+作为T1加权磁共振成像剂,实现了诊疗一体化。（2）针对黑色素瘤治疗后出现较大创面,易导致细菌感染伤口难以愈合以及残余肿瘤复发的难题,设计并构筑了一种集多功能于一体的MnO2@壳聚糖复合水凝胶的药物递送载体,通过同步改善肿瘤组织乏氧和创面氧化应激微环境,实现高效治疗黑色素瘤的同时抑制耐药细菌感染并加速创面修复。首先接枝含酚羟基的咖啡酸至壳聚糖分子链上,与负载DOX的二维MnO2纳米片混合,利用首次提出的MnO2纳米片表面氧化酚羟基共价交联和非共价相互作用策略,构建出具有优异细胞亲和性和生物组织粘附性的BMH水凝胶。该药物递送体系利用MnO2纳米片过氧化氢酶拟酶的特点,分解肿瘤微环境中高浓度的H2O2生成O2,在克服乏氧的同时,释放负载的DOX,降低肿瘤耐药性,提高了化疗效果。进一步结合时空可控光热治疗,基本实现了对黑色素瘤生长的完全抑制（99%）。该过程中,H2O2的清除降低了创面微环境中的氧化应激,促进了纤维原细胞的生长和肉芽组织的再生。此外,利用质子化的壳聚糖和MnO2纳米片的“纳米刀片”效应,协同抑制耐药细菌感染,抑菌效率达到接近100%,显著促进了黑色素瘤术后的皮肤创面修复。（3）受MnO2纳米片清除ROS促进皮肤创面修复的启发,开发了一种针对糖尿病复杂创面微环境的纳米药物递送载体,通过降低血糖含量、缓解氧化应激和炎症反应、抑制耐药细菌感染、促进血管再生,重塑创面微环境,加速糖尿病创面修复。将胰岛素封装于两端酚醛基修饰的聚醚F127（FCHO）胶束中,与聚赖氨酸（EPL）修饰MnO2纳米片（EM）通过动态亚胺键交联成FEMI水凝胶。利用水凝胶快速凝胶和良好的组织粘附性,实现快速止血。同时,EM上裸露的-NH3+和“纳米刀片”效应的MnO2纳米片,协同抑制耐药菌感染,抑菌效率接近100%。并针对糖尿病伤口处独特的弱酸性和高浓度H2O2的微环境,FEMI水凝胶催化H2O2分解产生O2,降低氧化应激、缓解乏氧,响应性释放胰岛素,调控血糖含量,抑制了炎症相关的细胞活性,协同改善了伤口的微环境,显著加快了糖尿病伤口的愈合速度。（4）利用MnO2纳米材料高效药物负载和氧化还原响应性的特点,设计并构建了一种仿生纳米药物递送系统,且首次提出MnO2纳米材料介导的纳米复合干细胞快速凝胶技术,促进干细胞移植后的存活率和分化效率,从而加速组织损伤修复。首先通过一步溶剂热法制备具有中空结构的MnO2纳米管,并负载转录生长因子（TGF-β3）,表面包覆基质蛋白,模拟软骨组织细胞外基质（ECM）中的纤维结构,利用骨髓来源间充质干细胞（BMSC）表面整合素与基质蛋白之间的结合作用,将干细胞快速（<1 h）组装成三维凝胶结构。通过促进细胞-细胞和细胞-ECM相互作用,以及均匀深入释放TGF-β3,显著提高了BMSC向软骨方向分化的效率。该体系在新西兰白兔关节软骨极限缺损模型中,高效清除ROS,明显改善损伤微环境的氧化应激,最终在增强BMSC移植后存活率的同时提高软骨分化的效率,加速极限软骨缺损的修复和再生。

283. 王慎强, MnO2基纳米药物递送系统的功能一体化设计及生物医用研究. 2021.

284. 王久香, et al., 亚甲蓝介导光动力抗菌化学治疗改善糖尿病下肢溃疡感染的初步临床研究, in 中国全科医学. 2021. p. 1903–1908.

背景细菌感染是导致糖尿病下肢溃疡迁延不愈甚至截肢的最主要原因。由于多药耐药菌增加且多数糖尿病下肢溃疡患者存在下肢灌注不足,全身用抗菌药物效果有限。光动力抗菌化学治疗(PACT)是一种有前景的治疗慢性创面感染的方法。目前,通过亚甲蓝(MB)介导PACT改善糖尿病下肢溃疡感染的临床研究证据较少。目的初步探究MB介导PACT对糖尿病下肢溃疡感染的疗效及安全性。方法选取2019年3月—2020年2月在重庆医科大学附属第一医院内分泌科住院的糖尿病下肢溃疡感染患者为研究对象。根据计算机产生的随机数字表将研究对象分为试验组和对照组,各15例。在实施标准治疗(降糖、抗菌、调脂、改善血液循环等治疗)的基础上,试验组予以MB介导PACT,对照组仅给予单纯光照,均治疗7 d。比较两组患者抗菌药物使用强度,治疗前及治疗7 d后溃疡面炎症情况和面积、血常规、C反应蛋白(CRP),治疗前、治疗后即刻、治疗4 d后、治疗7 d后溃疡创面细菌负荷;并评估不良反应发生情况。结果两组患者抗菌药物使用强度[累计用药频度(DDDs)]比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗7 d后试验组溃疡创面PEDIS分级由2级转为1级9例(9/15),而对照组溃疡创面PEDIS分级无变化。两组患者治疗前、治疗7 d后溃疡面积(组间、组内)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者治疗前、治疗7 d后CRP比较,差异无统计学意义(P>0.05)。试验组患者治疗7 d后CRP低于治疗前(P<0.05)。试验组患者治疗4、7 d后溃疡创面细菌负荷低于对照组(P<0.05);试验组患者治疗后即刻和治疗4、7 d后溃疡创面细菌负荷低于治疗前(P<0.05);对照组患者治疗4、7 d后溃疡创面细菌负荷低于治疗前(P<0.05)。两组患者治疗过程中均未出现红斑、肿胀、疼痛、瘙痒等不良反应。结论 MB介导PACT可通过降低溃疡创面细菌负荷、减轻炎性反应而改善糖尿病下肢溃疡感染,且有良好的安全性,可为糖尿病下肢溃疡感染新的辅助治疗提供参考。

285. 王久香, 亚甲蓝介导光动力抗菌治疗改善糖尿病下肢溃疡感染的初步临床研究. 2021.

背景糖尿病下肢溃疡感染的发生率较高,如处理不当会使下肢溃疡及患者病情恶化,截肢率和死亡率增加。目前,糖尿病足防治指南推荐糖尿病下肢溃疡感染的治疗方案为全身抗感染治疗结合外科清创治疗,但由于大部分糖尿病下肢溃疡患者下肢血流灌注不足,使得抗菌药物在溃疡部位难以达到治疗浓度,因此,全身用抗菌药物治疗效果有限;若感染不能及时得到有效控制,溃疡创面又易于伴发细菌生物膜形成,减少抗菌药物对病原菌的渗透,增加抗菌药物耐药,进一步降低抗菌药物的疗效。因此,亟需开发一种新的辅助抗感染治疗方法,改善糖尿病下肢溃疡感染的治疗结局。光动力抗菌治疗(Photodynamic antimicrobial chemotherapy,PACT)为一种通过光辐照光敏剂诱导局部产生大量活性氧而灭活微生物的化学治疗方法。该疗法不依赖于局部组织血供的非特异性抗菌疗法,且不易产生耐药菌、不易损伤周围组织,被认为是治疗慢性浅表感染的一种有前景的方法。然而,目前用PACT治疗糖尿病下肢溃疡感染的随机对照临床研究鲜有报道。目的初步考察亚甲蓝介导光动力抗菌治疗(MB-PACT)对糖尿病下肢溃疡感染的疗效及安全性,为进一步深入探索糖尿病下肢溃疡感染新的辅助治疗方法提供依据。方法选取2019年3月至2020年2月在重庆医科大学附属第一医院内分泌内科住院的糖尿病下肢溃疡感染患者为研究对象,根据是否给予MB-PACT干预,分为实验组15例和对照组15例,两组患者在实施糖尿病下肢溃疡感染标准治疗(降糖、抗菌、调脂、改善血管循环等治疗)的基础上,实验组予以MB-PACT,对照组仅给予单纯光照,观测两组下肢感染溃疡面的炎症评分、溃疡面积、光照处皮肤刺激反应,细菌培养检测溃疡面细菌负荷,常规检验患者血常规、C反应蛋白水平,评估MB-PACT的疗效和不良反应。结果实验组60%患者(9/15)溃疡面炎症评分由2级降为1级,而对照组炎症评分无明显降低,但两组治疗7天后的溃疡面积均未显著性减小(P>0.05)。与治疗前细菌负荷相比,实验组治疗后即刻细菌负荷减少绝对值(1.86±0.75 log10CFU/ml)多于对照组(0.27±0.28 log10CFU/ml),差异有统计学意义(P<0.01);治疗第4天实验组的细菌负荷(3.1±1.0 log10CFU/ml)低于对照组(5.1±1.4 log10CFU/ml),差异有统计学意义(P<0.01);治疗第7天实验组的细菌负荷(1.8±0.3 log10CFU/ml)低于对照组(3.7±1.6log10CFU/ml),差异有统计学意义(P<0.01)。治疗第7天,实验组血清C反应蛋白水平(16.3±29.8 mg/L)低于治疗前(26.1±31.1mg/L),差异有统计学意义(P<0.05)。两组治疗中光照皮肤均未出现红斑、肿胀、疼痛、水泡等光照不良反应。结论亚甲蓝介导光动力抗菌治疗通过降低溃疡面细菌负荷、减轻炎症反应而改善糖尿病下肢溃疡创面感染,且有良好的安全性,该研究为探索新的糖尿病下肢溃疡辅助治疗提供了临床依据和参考。

286. 牛跃龙, 基于近红外光驱动金纳米棒聚合物促进糖尿病溃疡愈合的基础研究. 2021.

目的糖尿病影响着全球大约9.3%的人口,其越来越高的发病率及死亡率,已经严重威胁到全球人口的健康。糖尿病溃疡是糖尿病的严重并发症,伤口愈合延迟主要归因于周围动脉疾病、神经病变、细菌性炎症和缺血等并发症。在这些因素中,过多的炎性细胞因子在细菌感染伤口周围的异常表达,导致长时间的炎症反应,从而限制皮肤伤口的自我恢复能力。随着抗生素的过度使用,细菌感染作为临床疾病的严重威胁,尤其是糖尿病溃疡创面的迁延不愈。而铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌就是糖尿病溃疡常见的机会性致病菌。通过感染免疫系统功能低下的糖尿病患者,引起伤口迁延不愈。因此,基于糖尿病创面微环境对抗生素的耐药性和复杂的微环境的影响,与传统抗生素相比,研发具有低毒、高效、更低耐药性的纳米材料具有更加深远的意义。近红外光较可见光或紫外光相比,具有很强的穿透动物组织的能力,得到了广泛并且充分的研究。作为新型光驱动抗菌材料,金纳米棒（Au NRs）已被用于控制多种临床疾病的治疗。本研究拟将苯基硼酸基团及六亚甲基亚胺基团进行嵌段聚合后接枝到金纳米棒（Au NRs）表面,以探究近红外光驱动其体外抗菌及糖尿病大鼠溃疡创面的愈合作用。方法利用可逆加成断裂链转移聚合（RAFT）法合成目标高分子聚合物,将其接枝到Au NRs表面,而后对该金纳米棒聚合物进行表征了解目前分子理化性质,将其应用于糖尿病溃疡的动物模型中了解其在体实验的抗菌性能。 1.苯硼酸盐被认为具有与细菌表面含乙二醇的糖结合实现黏附将细菌的能力,可广泛用于黏附革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌。六亚甲基亚胺分子作为电离基团,能够适应p H值在5.2～7.2范围内的酸度变化,这是由于p H引起的电荷转换导致了疏水性向亲水性的转变。应用紫外可见分光光度计测试其上清液的OD600值以量化的细菌黏附能力,通过Zeta电势测定了解上述材料在不同p H下的电势情况。通过生物膜抑制实验了解不同浓度、聚合度抑制生物膜形成。 2.PTT策略可以通过使用Au NRs等金属纳米颗粒来实现,这种金纳米棒聚合物可以迅速将近红外（NIR）光转化为热能,可以导致组织局部产生高温,可以杀死该位置的细菌。与含有苯硼酸盐及p H敏感基团偶联,接枝在Au NRs表面,通过平板计数琼脂实验、LIVE/DEAD等实验了解在近红外光照射下,判断其光热杀菌性能。通过CCK-8试验了解Au NRs@PHM的生物相容性。 3.在糖尿病溃疡大鼠模型上进行实验,用热成像仪拍摄近红外光照射下大鼠成像图了解材料于大鼠体内是否仍然具有良好的光热转化效能。取创面组织的病理进行H&E、HSP70、TNF-α分析,取创面组织进行平板计数其在体实验杀菌情况,实验中进行伤口图片照相分析创面愈合实验了解其杀菌情况及速度,应用大鼠ELISA试剂盒分析创面组织中IL-6、IL-1β、TNF-α,了解Au NRs@PHM对炎症因子的作用。结果本研究设计并合成了一种新型的刺激响应型Au NRs@PHM,不仅具有良好的光热转化、光热治疗作用,而且根据微环境的p H值改变构象,通过细菌黏附作用、抑制生物膜形成等作用达到良好的抗菌目标。通过上述实验,我们了解到Au NRs@PHM具有卓越的生物相容性,高效的光热转化效能,同时具有广谱细菌黏附性,随着聚合度及浓度增加,其黏附细菌能力明显增强,在黏附细菌领域展现出了相当不错的能力,并且在革兰氏阴性杆菌或革兰氏阳性球菌等菌种方面未表现出明显特异性,通过抑制生物膜形成,展现出良好的杀菌性能。动物实验表明,对于糖尿病溃疡创面,Au NRs@PHM+NIR治疗组较其他组的大鼠创面愈合速度明显偏快,通过热成像图了解到近红外光照射下大鼠治疗组创面温度明显上升,显示了良好的光热转化性能。Au NRs@PHM50+NIR组的创面病理中观察到肉芽组织的形成、上皮化和创面结缔组织的收缩。HSP70的表达水平明显高于其余处理组,而TNF-α的表达水平明显低于其余三组,且均具有统计学意义。Au NRs@PHM50+NIR组的炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α的表达水平较其他组偏低。结论受细菌感染部位的酸性微环境和细菌细胞膜表面特性的启发,我们开发了一种多靶点金纳米棒聚合物,它可以响应感染部位的酸性微环境,改变构象,黏附细菌,抑制生物被膜的形成,在近红外光照射下迅速产热,从而有效地杀灭细菌。多靶点纳米结合物在糖尿病溃疡创面展示出显著的协同杀菌作用,设计近红外驱动多功能为治疗糖尿病溃疡等慢性感染提供了一种潜在的途径。

287. 卢毅飞, 负载活性工程益生菌的多功能水凝胶通过改善局部微环境促进创面修复的作用及机制研究. 2021.

研究背景:加速创面愈合是千百年来医学实践者一直努力追求的目标,随着代谢性疾病和人口老年化的问题日益严重,难愈性创面已成为一个长期的医学难题,其发病率和伴随的医疗成本投入逐年增加。尽管对于如何促进难愈性创面的生修复进行了大量研究,目前难愈性创面的临床治疗效果仍然欠佳,因此,解决难愈性创面愈合过程中的关键问题以及开发促进创面愈合的新策略具有重要的临床意义。血管损伤或血管生成不足是糖尿病、周围血管病等引发的大部分难愈性创面的病理基础。大血管病变与微血管病变使得创面血流供应不足,无法为创面修复过程供应足够的氧气与营养物质,导致正常炎症反应受损和感染几率增加。因此,增强创面血管再生能力是促进难愈性创面愈合的重要目标。目前的策略集中在设计生物材料来传递外源性促血管再生因子,但其临床转化后的收益十分有限。其中很重要的原因是,难愈性创面往往表现为持续的慢性炎症、高度蛋白水解、过度氧化应激的恶劣再生环境,在这种环境中除了损害了本身组织再生进程且外源性的促血管再生因子的生物利用度被严重限制。免疫细胞是创面愈合微环境的核心组成部分,其中巨噬细胞主导着创面修复的免疫反应。巨噬细胞通过对微环境信号的响应,产生一系列多样和动态连续的生物学活动,从具有促炎特性的经典激活M1表型转化到具有抗炎和组织修复功能的替代激活M2表型,协调着创面愈合的进程。而在难愈性创面中,由于各种病理因素的存在,表现为M1型巨噬细胞的累积和向M2型巨噬细胞转化障碍,过度激活了与M1型巨噬细胞相关的促炎、蛋白水解、诱导凋亡等功能,从而形成了难愈性创面恶劣的再生环境。因此,在刺激血管生成的同时,调节巨噬细胞的表型转化而改善创面再生环境,有希望从根本上促进创面血管再生。本课题中,我们设计制备了一种负载活性工程益生菌的多功能水凝胶（HP@LL＿VEGF）,局部应用于创面后,通过原位生产投递血管内皮生长因子（VEGF）与巨噬细胞表型调控分子（乳酸）,持续提供刺激血管再生信号和调控创面局部免疫反应,重塑创面愈合微环境,促进创面快速血管化,从而加速难愈性创面修复过程。本课题融合了合成生物学与生物材料学原理,从创面愈合微环境出发,为未来开发基于工程益生菌活体材料平台用于难愈性创面的治疗提供了详实的实验基础与新的思路。目的:本研究拟联合通过合成生物学工程改造的乳酸乳球菌与经过肝素修饰的泊洛沙姆共聚物共同制备负载活性工程益生菌的多功能水凝胶（HP@LL＿VEGF）,探究其局部用于难愈性创面时对促进血管再生和创面修复的作用,为治疗难愈性创面的新型功能材料的开发提供了新的方向。方法:1乳酸乳球菌的工程化改造及其生物学表征研究1.1乳酸乳球菌的工程设计与改造:以益生菌乳酸乳球菌为底盘生物,将编码信号肽（Usp45）、生物效应蛋白（Vegf）、诱导剂耐受因子（nsr）等功能基因元件组装工程质粒,电击转化乳酸乳球菌,构建能够在食品级抗菌肽Nisin诱导下分泌VEGF的工程益生菌（LL＿VEGF）。1.2 LL＿VEGF分泌VEGF蛋白与乳酸的生物学表征研究:通过拟合在不同浓度Nisin下的生长曲线,确定最佳诱导浓度;通过Western blot、ELISA测定LL＿VEGF分泌VEGF的能力;通过基于温敏质粒与同源重组双交换的方法敲除乳酸脱氢酶,通过p H、乳酸浓度测定探究LL＿VEGF通过乳酸脱氢酶产乳酸能力。2 HP@LL＿VEGF的制备与材料学表征研究2.1 HP共聚物的合成与材料学表征:以末端氨化的泊洛沙姆聚合物为骨架,通过EDC/NHS法将肝素通过缩合反应修饰到泊洛沙姆上制备HP共聚物;利用核磁共振波谱仪、傅里叶红外光谱仪表征共聚物结构与化学键的形成。2.2 HP@LL＿VEGF的制备与材料学表征:通过低温混合方法将LL＿VEGF负载到HP水凝胶中,通过流变仪表征HP@LL＿VEGF的温敏性能;通过扫描电子显微镜、酶标仪和共聚焦激光扫描显微镜分析工程益生菌在水凝胶的生长与分布;利用ELISA与乳酸浓度测定试剂盒表征HP@LL＿VEGF动态产生和分泌VEGF和乳酸的过程。3 HP@LL＿VEGF的促进血管再生与调控巨噬细胞表型作用研究3.1 HP@LL＿VEGF体外促进血管再生的作用:通过CCK-8增殖活性实验、对Ki67免疫荧光染色、划痕实验、血管成管实验,评价HP@LL＿VEGF体外促进HUVECs增殖、迁移和血管结构形成的功能。3.2 HP@LL＿VEGF促进巨噬细胞从M1型向M2型转化的作用:通过流式细胞术、免疫荧光染色、RT-q PCR、Western blot实验,探究HP@LL＿VEGF处理后,M1型极化的BMDMs中M2型巨噬细胞的比例变化与M2型相关标志物的表达情况。4 HP@LL＿VEGF促进创面修复的作用研究4.1建立小鼠糖尿病创面模型:采用STZ联合高糖高脂饲料的方法诱导建立糖尿病小鼠模型;利用皮肤打孔器制作全层皮肤缺损模型。4.2局部原位使用HP@LL＿VEGF的生物安全性评价:利用激光散斑血流成像仪评价HP@LL＿VEGF使用后炎症诱发的局部充血情况;通过RT-q PCR检测炎症相关基因的表达情况,评价HP@LL＿VEGF使用后创面局部炎症反应;通过对外周血炎症细胞计数,评价HP@LL＿VEGF使用后小鼠系统性炎症情况;通过测定血清乳酸浓度,评价HP@LL＿VEGF对小鼠系统性酸碱平衡的影响。4.3工程益生菌在创面局部的驻留与分布:以HP@LL＿m Cheery为报告载体,通过小动物活体成像系统采集不同时间点创面的荧光图片,分析工程益生菌在创面的生长与活性维持;通过采集不同时间点的创面组织冰冻切片,观察工程益生菌在创面的分布情况。4.4 HP@LL＿VEGF促进糖尿病创面愈合的作用研究:将HP@LL＿VEGF用于糖尿病创面后,通过连续采集和统计创面变化情况,评价HP@LL＿VEGF促进糖尿病创面愈合的情况;通过对创面组织切片的H&E染色和Masson染色,评价HP@LL＿VEGF促进肉芽组织再生与胶原再生的作用;通过激光散斑血流成像和CD31免疫荧光染色,评价HP@LL＿VEGF促进血管再生作用;通过对M1、M2型巨噬细胞标志物i NOS、CD206、Arg1的免疫荧光染色,评价HP@LL＿VEGF减少创面组织中M1型巨噬细胞浸润,增加M2型巨噬细胞比例的作用。5 HP@LL＿VEGF促进创面愈合的机制研究5.1转录组测序与差异表达基因的筛选:通过Illumina公司Hi Seq X平台,对HP@LL＿VEGF处理与对照组的创面组织分别进行转录组测序,以小鼠参考基因组为映射,筛选两组的差异表达基因。5.2差异表达基因的富集分析:通过Gene Ontology数据库对筛选到的差异表达基因的分子功能、细胞组分和参与的生物过程进行功能注释和富集分析;利用KEGG数据库对筛选到的差异表达基因进行信号通路的富集分析;利用STRING算法挖掘蛋白质-蛋白质相互作用的信息。结果:1乳酸乳球菌的工程化改造及其生物学表征研究1.1 Nisin可诱导增强LL＿VEGF分泌VEGF蛋白的能力,且10μg/m L的浓度对LL＿VEGF生长没有影响,但可以显著抑制野生型LL与金黄色葡萄球菌的生长,形成了一个相对抑菌的环境;1.2在LL＿VEGF培养上清中可检测到蛋白结构正确的VEGF蛋白,VEGF的动态分泌与Nisin浓度呈正相关,LL＿VEGF在Nisin诱导3 h后VEGF产量最大化（每10～9个细胞约6 ng）,但由于其半衰期较短,在24 h内逐渐下降;1.3培养12 h后野生株与工程株培养上清液中乳酸浓度约60 mmol/L,而乳酸脱氢酶敲除株约12 mmol/L。2 HP@LL＿VEGF的制备与材料学表征研究2.1核磁共振氢谱结果表明HP共聚物中出现肝素（H）与泊洛沙姆（P）的特征性化学位移;2.2傅里叶红外光谱结果提示HP共聚物中形成特征性酰胺键结构;2.3 HP@LL＿VEGF具有典型的逆向温敏性能,在制备与保存时保持溶胶状态,应用于皮肤创面后快速形成凝胶覆盖创面,成胶温度为25～30℃,成胶后模量为≈9 k Pa;2.4 HP水凝胶能够维持工程益生菌较高的生长与质粒表达活性,工程益生菌限制在水凝胶内且呈空间均匀分布,随时间的延长,细菌数量逐渐增加;2.5 HP@LL＿VEGF 24 h内能够持续产生并释放VEGF蛋白,肝素的修饰减少了VEGF的自身降解;2.6 HP@LL＿VEGF能够24 h内能够持续产生并释放乳酸分子。3 HP@LL＿VEGF的促进血管再生与调控巨噬细胞表型作用研究3.1增殖实验表明,HP@LL＿VEGF在体外能够促进HUVECs增殖,增加Ki67阳性细胞比例;3.2划痕试验结果显示,HP@LL＿VEGF在体外提高了HUVECs的迁移速率,促进了无细胞间隙的闭合;3.3成管实验提示,HP@LL＿VEGF在体外提高了血管内皮细胞的形成血管结构的能力;3.4流式细胞术定量结果表明,HP@LL＿VEGF在体外增加M1型BMDMs中M2型巨噬细胞的比例,且该作用来源于乳酸;3.5免疫荧光染色结果表明,HP@LL＿VEGF能够诱导了与M2样巨噬细胞表型相关位于细胞膜的CD206和细胞质中ARG1的表达,抑制M1型巨噬细胞相关CD86的表达;3.6 HP@LL＿VEGF通过产生乳酸,降低炎症介质和蛋白酶等（Tnf-α、inos、Mmp9）的表达,促进内源性生长因子等促修复信号因子（Il-10、Arg1、Cd206、Vegf）的表达。4 HP@LL＿VEGF促进创面修复的作用研究4.1局部应用HP@LL和HP@LL＿VEGF功能水凝胶后,创面周围炎症诱导的充血状态有所下降,炎症相关基因Il-1β、Nf-κb、Nos2、Tnf-α的表达均无明显升高;4.2使用HP@LL＿VEGF后小鼠外周血白细胞（WBC）、淋巴细胞（LYM）与单核细胞数量（MON）与创面对照组相比无明显变化;4.3正常皮肤组、创面对照组、HP@LL组与HP@LL＿VEGF组糖尿病小鼠血清乳酸浓度均保持在正常范围内且各组间无明显差异;4.4联合水凝胶使用后,工程菌被限制在创面局部,荧光强度在12 h达到高峰,且24 h内维持在较高强度,从冰冻切片结果观察到工程菌被限制在创面表面,工程菌的生长与分布相对集中于水凝胶内部;4.5使用HP@LL＿VEGF处理的小鼠创面愈合速度明显加快,第6天愈合率接近50%。第12天,HP@LL＿VEGF组创面愈合率约为90%,对照组和HP组创面愈合率约为30-50%,HP@LL和HP@rm VEGF组创面愈合率约为70-80%;4.6相比于其他组,HP@LL＿VEGF组创面肉芽组织更厚,胶原沉积比例更高;4.7 HP@LL和HP@LL＿VEGF组小鼠i NOS+M1巨噬细胞比例明显降低,CD206+和Arg1+M2巨噬细胞浸润增加;4.8 HP@LL＿VEGF治疗组创面血流灌注明显增加且CD31阳性面积比例更高。5 HP@LL＿VEGF促进创面愈合的机制研究5.1使用HP@LL＿VEGF后共鉴定出3080个差异表达基因,其中上调基因1026个,下调基因2054个;5.2经过分层聚类分析分离筛选,HP@LL＿VEGF治疗后,与血管生成和创面愈合相关的Vegfa、Fgf1、Vegfb,Egf、Notch4等基因显著上调表达,而与炎症相关的基因如Tnf、Ccl2、Il-18、Il-1r1、Myd88,与蛋白质水解相关的基因如Mmp2,Mmp9和Mmp3以及和细胞凋亡相关的基因如Casp1、Casp3,显著下调表达;5.3 KEGG富集分析结果提示,上调基因集的功能主要富集在与正向调控血管再生、创面愈合、能量代谢的细胞通路上,下调基因集的功能主要富集在降低创面炎症细胞浸润、细胞凋亡、高血糖损伤、以及蛋白水解相关等信号通路;5.4 GO富集分析结果提示,上调基因集的功能主要富集在氧化还原过程、对含氧物质细胞响应、细胞稳态、组织形成、血流循环调控、对生长因子的细胞响应、血管形成等,下调基因集的功能主要富集在蛋白水解过程的正向调节、凋亡通路、TNF的细胞响应、白细胞迁移、炎症反应中淋巴细胞激活、IL-6的正向激活、慢性炎症反应等;5.5蛋白互作网络分析结果中,上调基因集中VEGF控制的核心网络作用参与促进血管再生与创面修复的作用,下调基因集中则是TNF主导的蛋白作用网络参与改善糖尿病创面形成的病理环境。结论:本课题提出了一种新的活体工程益生菌水凝胶材料治疗难愈性创面的策略,我们成功设计并制备了负载活性工程益生菌的多功能水凝胶（HP@LL＿VEGF）。该功能材料通过将能够分泌VEGF和乳酸的工程细菌固化包裹在支持细菌生长的水凝胶内部,通过原位持续生产并投递VEGF和乳酸,刺激血管内皮的增殖、迁移、成管等生命活动,同时调控M1型巨噬细胞向M2型的转化,重塑了创面局部免疫反应,两者共同促进形成了利于血管与组织再生的创面愈合微环境,从而推动了血管网络功能重建的进程,进一步促进了难愈性创面的快速修复。

288. 李菲菲, 蝇蛆排泄/分泌物对糖尿病足溃疡患者中性粒细胞抗铜绿假单胞菌作用的影响. 2021.

糖尿病足溃疡(Diabetic Foot Ulcer,DFU)是糖尿病严重并发症之一,主要是指糖尿病患者伴有或不伴有下肢周围神经病变和(或)末梢血管病变的足部溃疡,溃疡可累及骨和肌肉,DFU常合并不同程度的感染,创面愈合困难,可能存在致残、甚至致死的风险。因此,DFU抗感染治疗尤为重要。蛆虫排泄/分泌物(Maggot Excretions/Secretions,ES)是由丝光绿蝇所产无菌幼虫所分泌或排泄的混合物,含有多种抗菌肽及细胞生长因子,可促进DFU患者溃疡创面的愈合。DFU感染创面中,革兰阳性菌以金黄色葡萄球菌居多,革兰阴性菌以铜绿假单胞菌居多。中性粒细胞在机体先天性免疫中起着非常重要的作用,中性粒细胞吞噬作用、脱颗粒作用、活性氧(Radical Oxygen Specises,ROS)的生成以及中性粒细胞胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps,NETs)的释放等是中性粒细胞杀菌功能中的主要环节。目前,铜绿假单胞菌可抵抗中性粒细胞的杀伤,ES内含有抗菌物质已被证实,但尚未有研究说明,ES是否在DFU患者中性粒细胞的抗铜绿假单胞菌功能中发挥积极作用。目的测定ES刺激DFU患者中性粒细胞的吞噬、杀菌作用以及中性粒细胞杀菌过程中相关细胞因子、酶及杀菌物质的表达,初步探讨ES对DFU患者中性粒细胞杀菌功能的影响。方法1.ES由同筐15天龄丝光绿蝇所产3天龄无菌幼虫排泄/分泌物中提取。2.收集两周内未使用抗生素、Wagner分级3～4级(溃疡累及骨组织、局部坏疽)的新入非急性脓毒血症糖尿病足溃疡患者外周静脉血。3.瑞氏染色法对给予或不予ES刺激的DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞吞噬情况进行染色,显微镜下观察并计数中性粒细胞的吞噬率和吞噬指数,检测ES刺激后DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞吞噬功能。4.平板菌落计数法计数给予或不予ES刺激的DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞共培养液、铜绿假单胞菌菌液稀释液的活菌菌落数,检测ES刺激后DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞的杀菌作用。5.实时荧光定量PCR法检测ES刺激后DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞相关细胞因子IL-1β,IL-6,IL-10,TNF-α;中性粒细胞呼吸爆发相关酶髓过氧化物酶(Myeloperoxidasedeficiency,MPO)、还原型辅酶Ⅱ(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate,NADPH)氧化酶、一氧化氮合酶(Inducible Nitric Oxide Synthase,i NOs);中性粒细胞相关杀菌物质溶菌酶、人中性粒细胞肽-1(Human Neutrophil Peptide-1,HNP-1)、人中性粒细胞肽-3(Human Neutrophil Peptide-3,HNP-3)、人中性粒细胞肽-4(Human Neutrophil Peptide-4,HNP-4)m RNA的相对表达。6.酶联免疫吸附法(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)检测ES刺激后DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞细胞因子IL-1β,IL-6,IL-10,TNF-α蛋白水平。7.免疫荧光法及蛋白免疫印迹法检测ES刺激后DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞溶菌酶蛋白的表达。结果1.ES刺激DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞后,中性粒细胞的吞噬、杀菌作用增强。2.ES刺激DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞后,中性粒细胞IL-1β,IL-6 mRNA表达增加、IL-1β,IL-6生成增多;IL-10,TNF-αm RNA表达及IL-10,TNF-α生成无明显变化。3.ES刺激DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞后,中性粒细胞NADPH氧化酶gp 91 phox,p 47 phox,p 40 phox,p 22 phox,p 67 phox mRNA表达增加。4.ES刺激DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞后,中性粒细胞的HNP-1,HNP-3,HNP-4 m RNA表达增加;MPO,iNOs mRNA表达无明显变化。5.ES刺激DFU患者铜绿假单胞菌感染的中性粒细胞后,中性粒细胞溶菌酶mRNA表达增加,溶菌酶生成增多。结论ES可在一定作用时间内增强DFU患者中性粒细胞对铜绿假单胞菌的吞噬和杀菌作用;ES可促进中性粒细胞免疫防御相关细胞因子、杀菌相关酶和抗菌肽的生成,增强DFU患者抗铜绿假单胞菌感染。

289. 胡成, 智能响应递药系统的构建及其在慢性感染伤口修复中的应用. 2021.

慢性伤口部位复杂的微环境及其愈合过程的多阶段性,给创面修复治疗方法的开发带来了重大挑战。目前,由于医疗成本上升和人口老龄化问题,慢性伤口疾病造成人类经济负担急剧加重,且发病率正逐年上升,严重危害着人们的生命与健康。在过去的十年中,将纳米递药系统的独特优势应用到伤口修复治疗方法的开发中,已产生了部分可喜的成果。然而,当前已报道的治疗方法由于功能单一且药物被动释放问题,无法满足伤口各个愈合阶段的不同药物需求,使得慢性伤口的治愈率低下且复发率较高,最终导致了有限的临床应用转化。近年来,智能响应递药系统在生物医学领域已被广泛应用。相比传统递药系统,它们在减少给药频率、延长药物作用时间、提高疾病治疗效果、减少副作用,尤其在实现药物精准可控释放等方面表现出巨大优势,在药物递送系统中具有巨大的发展前景。随着精准医疗和给药概念的提出,更加迫切需要针对疾病微环境特点构建智能响应递药系统用于其精准治疗。精准医疗技术的成熟将使患者的诊疗体验和治疗效果显著改善,这将极大地促进智能响应递药系统的临床转化。针对慢性伤口部位复杂性和愈合过程多阶段性的特点,本文利用化学合成、材料学表征、细胞生物学、现代分子生物学等科学手段,设计并构建了智能响应递药系统用于慢性伤口的修复,并对其促修复机制进行了较为深入、系统的研究。本文的主要研究内容和成果如下:首先,本文探索了多功能光响应纳米粒子在治疗慢性感染伤口的可能性。利用光敏剂二氢卟吩（chlorin e6,Ce6）的羧基和季铵盐壳聚糖（water-soluble chitosan quaternary ammonium salt,HTCC）的氨基反应制备了侧链接枝光敏剂的季铵盐壳聚糖（HTCC-Ce6）,然后利用表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate,EGCG）的酚羟基与金属镁离子(Mg2+)络合成功制备Mg/EGCG复合物。最后,HTCC-Ce6,Mg/EGCG和透明质酸（hyaluronic acid,HA）通过静电相互作用组装形成纳米颗粒。形成的纳米颗粒在激光660 nm光照的情况下,一方面,除了季铵盐壳聚糖固有的化学抗菌能力,光敏剂Ce6可快速产生大量活性氧（reactive oxygen species,ROS）,进一步杀死细菌;另一方面,高ROS氧化EGCG酚羟基形成醌结构,引起Mg/EGCG复合物分解并释放Mg2+,促进内皮细胞和成纤维细胞的增殖和迁移,进而加速慢性感染伤口的愈合。此外,多功能光响应纳米颗粒还表现出良好的血液相容性与细胞相容性。总之,多功能光响应纳米粒子通过季铵盐壳聚糖与二氢卟吩的光动力作用,表现出协同抗菌的能力,能够快速清除慢性伤口部位感染的细菌,还可通过ROS响应释放出Mg2+促进细胞在创面区域的增殖和迁移,最终实现慢性感染伤口的加速愈合。这种新型多功能纳米颗粒为细菌感染性慢性伤口或其他慢性伤口疾病治疗提供了一种有效的治疗方式。然而本项研究仍存在一定的局限性,如无法保证光响应纳米颗粒长期滞留在伤口部位发挥作用等。第二,为了延长药物在伤口部位的滞留时间和作用时间,同时实现药物在慢性伤口部位的按需响应释放以及为伤口部位提供湿润环境,本文设计了一种具有炎症响应功能的智能可注射水凝胶,并同时具备自愈合、重塑和可注射性等。伤口被细菌感染后,常常发生严重的炎症反应,导致伤口部位呈酸性环境和高活性氧水平。以炎症响应智能水凝胶为载体,将抗生素和包封抗炎药的纳米胶束装载到水凝胶中赋予水凝胶于抗菌和抗炎的功能。智能水凝胶是由侧链接枝苯硼酸（3-aminophenyl boronic acid,BA）的海藻酸钠（sodium alginate,ALG）制备的。作为炎症响应水凝胶,能够在细菌感染慢性伤口处迅速崩解,释放出抗生素阿米卡星杀死细菌,高ROS和伤口部位高表达的透明质酸酶也会引起透明质酸降解,导致胶束分解,释放出抗炎药萘普生,有效抑制伤口部位的炎症,实现慢性感染伤口的快速愈合。总的来说,本文设计的水凝胶配方不仅大大延长了药物在伤口部位的滞留时间和作用时间,而且在炎症伤口部位实现了响应可控的药物释放。基于单一聚合物制备的双响应智能水凝胶配方及不同药物多响应和按需控制释放的概念和设计策略尚未见报道。我们相信这种智能水凝胶配方在用于各种微生物感染的慢性伤口治疗方面都具有很大的应用潜力。第三,为了减少抗生素使用引起的细菌耐药性问题,基于此,本文设计了一种包封聚多巴胺载银纳米颗粒（PDA@Ag NPs）和人源重组Ⅲ型胶原蛋白（Recombinant Human Type III Collagen,h Col III）的炎症响应水凝胶用于细菌感染糖尿病慢性伤口的治疗。一方面,聚多巴胺载银纳米粒子不仅表现出良好的抗菌效果,还具有良好的细胞相容性和抗氧化性能。其次,氧化透明质酸（HA-CHO）中的醛基不仅能将3-氨基苯硼酸（3-aminophenyl boronic acid,BA）高效接枝到侧链形成聚合物HA-CHO-BA,而且还能通过席夫碱反应接枝人源重组Ⅲ型胶原蛋白。将聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）溶液与HA-CHO-BA溶液混合,可迅速制备水凝胶。最后,为了赋予水凝胶于抗菌和促细胞增殖、迁移的功能,在制备水凝胶的过程中加入PDA@Ag NPs和h Col III。同时,区别于PDA@Ag的物理包载方式,h Col III与HA-CHO-BA之间的席夫碱键将使h Col III的响应释放速度慢于PDA@Ag,实现PDA@Ag和h Col III的有序可控释放。综上所述,本文设计的水凝胶配方能在炎症伤口部位实现药物程序性可控的响应释放,用于匹配慢性伤口愈合的不同阶段。首先,在伤口愈合的前期,伤口因为细菌感染而变为严重的炎症反应,先释放的PDA@Ag可以快速清除伤口细菌并降低炎症,然后在伤口增生和重塑阶段,后释放的h Col III可以促进细胞的增殖、迁移和血管生成,进而加速慢性糖尿病伤口的愈合。本文首次提出了基于人源III型胶原蛋白的炎症响应水凝胶配方以及药物程序性按需控制释放的概念和设计策略。设计的智能水凝胶配方不仅在细菌感染糖尿病慢性伤口治疗方面具有巨大的应用潜力,而且也拓宽了人源重组III型胶原蛋白的生物医学应用领域。最后,基于以上的研究,本文发现基于硼酯键形成的水凝胶虽然相比多功能纳米颗粒更能延长药物在伤口部位的滞留和作用时间,然而当这类水凝胶实际应用到慢性伤口部位时,容易从伤口部位脱落,导致药物作用时间有限。针对这个问题,本文设计了贻贝仿生的双交联智能响应水凝胶,该水凝胶具有优良的抗菌和促血管生成特性,在感染的糖尿病慢性伤口部位能通过p H响应快速释放药物,从而促进糖尿病慢性感染伤口的愈合。通过席夫碱反应制备了接枝多巴胺（dopamine,DA）的氧化葡聚糖聚合物（oxidized-dextran,OD-DA）。然后,混合OD-DA和季铵盐壳聚糖溶液（HTCC）,并添加适量氧化剂,制备得到了贻贝仿生的双交联智能水凝胶。水凝胶的双交联机制赋予其优异的机械性能,贻贝仿生更使水凝胶的粘附性能大大提高。在本课题中,本文选择了一种简单的物理混合方式来载入银纳米颗粒（Ag NPs）和去铁胺（DFO）,从而避免了复杂的化学交联过程,同时也简化了临床转化时的制备过程和监管问题。通过有效地包封Ag NPs和促血管生成药物DFO,水凝胶具有良好的抗菌和促血管生成能力。在细菌感染的糖尿病酸性伤口部位,开始阶段,水凝胶良好的粘附性使其能够紧紧贴附在伤口部位,随之,由于双重席夫碱响应断裂机制,水凝胶会发生崩解并按需可控释放Ag NPs和DFO。最后,崩解后的水凝胶会自然从伤口脱落,不会造成伤口的二次损伤。总的来说,本课题设计的水凝胶不仅与伤口皮肤部位具有较强的粘附力,同时还可响应释放药物进行杀菌、抗炎和促进血管生成,最终加速细菌感染糖尿病慢性伤口的修复。上述研究工作逐步解决了在慢性伤口治疗过程中遇到的诸如药物滞留时间短、细菌耐药性及水凝胶与皮肤组织粘附性能差等问题。相关实验结果也成功证实了智能响应递药系统在慢性感染伤口修复治疗中的良好效果。这些智能响应递药系统在克服了传统递药系统不足的基础上,能通过两个或多个机制促进慢性伤口修复,更好地解决了临床上慢性伤口难以修复的难题。本文的研究工作为智能响应递药系统用于慢性伤口修复研究拓宽了道路,此外,本文开发设计的智能响应递药系统制备过程简单、成本低廉且生物相容性良好,具有巨大的临床应用潜力。

290. 胡成, 智能响应递药系统的构建及其在慢性感染伤口修复中的应用. 2021.

291. 高元平, 促进创面愈合水凝胶GelMA-BSP的制备及性能研究. 2021.

糖尿病是一种常见的慢性代谢疾病。由于受环境和遗传等因素的影响,糖尿病的患病率在世界范围内正在迅速增加,对全球不计其数的人造成了严重的影响。糖尿病会引起一系列严重的并发症,对患者的健康造成威胁。特别是糖尿病足溃疡,是由伤口愈合不良,造成的慢性伤口。糖尿病伤口长期处于过炎症状态、易受细菌感染及血管化受阻,从而导致伤口难以愈合。目前采用添加抗生素、消炎药和生长因子等到敷料里,对于糖尿病伤口有一定的治疗作用,但这些方法具有易失活、产生耐药性和毒副作用等缺点。因此,开发非抗生素抑制伤口感染、促进细胞黏附增殖和血管再生的敷料,是治疗糖尿病创面迫切需要的。水凝胶含水量高,有利于维持一个湿润的伤口愈合环境,缓解伤口不适;并且其结构与天然细胞外基质（ECM）相似,可以为细胞增殖提供适宜的环境,是一种有前景的伤口敷料剂型。明胶具有优异的生物相容性、细胞粘附性和可降解性,但明胶基凝胶力学性能较差,缺乏热稳定性差,在正常生理温度下不成型,限制了其在生物材料领域方面的使用。甲基丙烯酸酐改性明胶（GelMA）保留了明胶良好的细胞相应性,具备键合交联的特性,可以制备得到热稳定的水凝胶,但力学性能较差,一般通过加入纳米粒子或与其它材料共混来增强力学性。白及多糖（Bletilla striata polysaccharide,BSP）是一种天然的粘性多糖,作为传统中药白及的主要活性成分,其具生物相容性、促细胞增殖、调节免疫作用和促伤口愈合等优点,并且BSP含有大量的羟基易与-OH、-NH2等亲水基团形成分子间氢键作用。本研究在纯GelMA制备的水凝胶（Gel）中加入BSP,得到半互穿凝胶（GB）,能改善Gel水凝胶的力学性能。但GB水凝胶缺乏抗菌活性,通过加入单宁酸和铁离子(TA-Fe3+)配合物作为近红外（NIR）光热转化剂,赋予材料非抗生素、广谱的光热抗菌活性,有利于该凝胶在易感染的慢性伤口中的应用。本研究选用甲基丙烯酸酐（MA）对明胶进行改性得到中等取代度的GelMA,利用水提醇沉法制备得到BSP,采用自由基聚合法制备得到纯GelMA水凝胶（Gel）、加入BSP的半互穿凝胶（GB）以及引入TA-Fe3+近红外触发材料的一系列复合水凝胶（GBTF）。对不同组分水凝胶的形貌结构、机械性能、溶胀性能、近红外光热效应、流变学行为、抗氧化活性、抗菌性能、细胞毒性、细胞增殖和体内促进糖尿病伤口愈合作用进行了研究。结果表明,所有的水凝胶都具有三维多孔结构和良好的溶胀性能,能吸收伤口渗出液,有利于伤口处气体交换。水凝胶GB较Gel而言,微孔结构的孔径变小,溶胀性略有降低,这是因为加入BSP后,提高了Gel水凝胶的力学性能。该复合水凝胶GBTF体系的NIR光热效应,随TA-Fe3+的配合物浓度增加而增强,当TA,Fe3+的浓度分别为为1000,500μg/mL时,水凝胶GBTF（10）具有良好的光热效应、抗菌和抗氧化活性,并且MTT实验和活/死细胞染色表明该水凝胶无细胞毒性,能促进细胞增殖。在糖尿病大鼠全层皮肤受损伤口模型中,水凝胶GBTF（10）在近红外辐照下能促进伤口愈合。综上,制备得到的复合水凝胶GBTF（10）具有良好的力学性能、溶胀能力,抗氧化性,细胞相容性,且能通过光热进行抗菌,该水凝胶作为创面敷料可以有效地促进糖尿病伤口的愈合,为临床糖尿病创面的修复提供了新的思路和新的策略。

292. 范冬浩, 新型抗菌水凝胶伤口敷料用于慢性伤口愈合的研究. 2021.

慢性伤口由于愈合时间的延长,会使病原菌侵入伤口的可能性增加,导致伤口环境的恶化并进一步阻碍伤口愈合。传统敷料由于干燥、粘附性差和缺乏抗菌性能以及易造成伤口二次损伤等功能缺陷,已经不再满足临床伤口护理的需求。水凝胶由于其生物相容性良好以及含水量较高等特点,已成功应用于治疗皮肤缺损、细菌感染、烧伤、糖尿病足等伤口。针对载有抗生素的水凝胶的使用会产生细菌耐药性的问题,选用具有固有抗菌性能的阳离子型聚合物和广谱杀菌性能的金属纳米颗粒作为抗菌材料更具有优势。但是水凝胶敷料通常仅具有单一的生物功能,这限制了对伤口愈合的多重促进作用。因此,设计一种具有固有抗菌性能、良好的生物相容性、组织粘附性能、机械性能以及能促进慢性伤口愈合的新型水凝胶伤口敷料具有很好的应用前景。基于此,本论文设计了一种兼有良好导电性能和抗菌性能的聚吡咯（PPy）基纳米管材料,并将其作为纳米填料分散至钴-聚乙烯亚胺-聚丙烯酸（PPC）水凝胶基体中制备了一种具有良好的机械性能、形状回复性能、粘附性、导电性、生物相容性以及抗菌性能的PPCA水凝胶。本论文分别对水凝胶的理化性质、流变性能和机械性能、导电性能、抗菌性能和生物相容性进行了研究,并将该水凝胶作为伤口敷料对糖尿病皮肤全层伤口的愈合效果进行了评价。具体研究可以分为以下三个部分:（1）本研究利用自组装石胆酸（LCA）纳米管作为软模板提供了吡咯（Py）吸附的位点,通过Ag+诱导Py在LCA纳米管表面原位氧化聚合,同时还原出银纳米颗粒（AgNPs）,最终形成AgNPs修饰的聚吡咯（AgPPy）纳米管。（2）将整合了PPy的导电性和AgNPs的抗菌活性的多功能AgPPy纳米管作为纳米填料,分散至钴离子(Co2+)、阳离子聚合物聚乙烯亚胺（PEI）、阴离子型单体丙烯酸（AA）和交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）的混合溶液中,通过自由基氧化聚合制备出PPCA水凝胶。PEI与AgNPs的自催化能力加快了自由基的氧化聚合过程,导致PPCA水凝胶能够在短时间内完成凝胶化。AgPPy纳米管在PPCA水凝胶网络的均匀分布,赋予了水凝胶良好的导电性。PEI与PAA链之间存在高密度的氢键和静电相互作用及Co2+与PAA之间存在的离子配合作用,这些非共价作用是动态可逆的,能够作为牺牲键断裂并重新生成以耗散能量,改善了水凝胶的机械性能。力学实验结果表明,PPCA水凝胶具有良好的拉伸性能和压缩回复性能,并且与人体皮肤的杨氏模量（7至33 k Pa）相符合。溶胀和保湿实验结果表明,PPCA水凝胶具有较好的溶胀性能和保湿能力。另外,PPCA水凝胶由于存在大量的-NH2和-COOH,赋予了水凝胶良好的粘附性。（3）通过细胞实验、溶血实验、细菌实验和动物实验,分别对水凝胶的细胞相容性、血液相容性、抗菌性能和糖尿病皮肤全层伤口愈合进行了生物学评价。体外细胞实验结果表明,PPCA水凝胶具有良好的细胞相容性,由于导电AgPPy纳米管的存在,促进了细胞的增殖。溶血实验结果表明,四种水凝胶的溶血率均低于5%,表明水凝胶具有良好的血液相容性。体外抗菌实验结果表明,PPCA水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有优异的抗菌性能。这是由于Co2+、PEI具有固有抗菌性能和AgNPs的广谱杀菌效果,导致PPCA水凝胶高效的抗菌能力。动物实验结果表明,PPCA水凝胶作为伤口敷料能够促进糖尿病皮肤全层伤口愈合,这是由于Co2+能够促进伤口组织毛细血管的生成,AgPPy纳米管赋予了水凝胶电活性功能和抗菌功能进一步加速了伤口的愈合。综上所述,该PPCA水凝胶伤口敷料具有良好的机械性能、粘附性能、导电性能、溶胀保湿性能、生物相容性、抗菌性能和促伤口愈合性能,这些结果表明其在治疗慢性伤口愈合方面具有巨大潜力。

293. 杜鹏, 张晓丽, and 赵晓勇, 表观遗传学调控对生精功能障碍性不育C57BL/6J小鼠动物模型影响的实验研究, in 中华男科学杂志. 2021. p. 394–402.

目的:探讨表观遗传学调控对生精功能障碍性不育C57BL/6J雄性小鼠动物模型的作用及影响。方法:60只C57BL/6J雄性小鼠随机均分为对照组和模型组。应用附睾靶向多肽(CSA)结合吲哚青绿包载游离纳米粒(ICG-NPs)联合白消安和二甲基亚砜构建生精功能障碍性不育动物模型。在附睾中检测精子DNA碎片指数(DFI)、精子顶体完整率和自发顶体反应率,FISH检测ERp29基因的扩增,Real time-PCR和Western印迹定量ERp29、PTEN、TSC2 mRNA和蛋白差异,ChIP-Seq分析ERp29、PTEN、TSC2基因差异,甲基化DNA免疫共沉淀测序(MeDIP-Seq)。结果:与对照组相比,干预后模型组的精子DFI[(30.15±2.87)%vs(15.67±1.33)%,P<0.05]和精子顶体完整率[(47.16±3.45)%vs(65.33±7.14)%,P<0.05]有显著差异;精子自发顶体反应率无显著差异[(11.48±2.27)%vs(11.52±2.31)%,P>0.05]。FISH证实5-AZA-DC干预前模型组ERp29基因无扩增,干预后ERp29基因明显扩增,对照组无影响。5-AZA-DC干预后模型组DNMT1 mRNA(9.33±1.15 vs 7.01±1.14,P<0.05)和蛋白(15.66±1.45 vs 12.33±1.27,P<0.05)显著下调,模型组ERp29(3.04±1.13 vs 6.54±1.18,P<0.05)、PTEN(3.25±1.01 vs 5.85±1.04,P<0.05)、TSC2(4.27±1.16 vs 6.98±1.13,P<0.05)mRNA和(4.37±1.02 vs 6.95±1.03,P<0.05)、(3.54±1.01 vs 5.17±1.02,P<0.05)、(3.83±1.12 vs 6.98±1.13,P<0.05)蛋白显著上调,对照组无显著差异(P>0.05)。ChIP-Seq筛选出附睾组织中差异显著基因高表达为18个,低表达为25个。5-AZA-DC干预后,模型组的25个低表达基因均有不同程度的上调,其中ERp29、PTEN和TSC2基因上调最显著。高表达的18个基因均有不同程度下调,对照组差异无统计学意义(P>0.05)。MeDIP-Seq结果显示5-AZA-DC干预后模型组附睾组织中ERp29、PTEN和TSC2启动子区域甲基化水平差异显著,有统计学意义(P<0.05),对照组差异无统计学意义(P>0.05)。结论:稳定高效的动物模型为生精功能障碍性不育诊疗提供了重要的实验研究依据。ERp29是影响不育的重要基因,可作为男性不育治疗的表观遗传学调控潜在靶点。

294. Thanganadar Appapalam, S., et al., Phytofabricated silver nanoparticles: Discovery of antibacterial targets against diabetic foot ulcer derived resistant bacterial isolates, in Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2020. p. 111256.
294. Thanganadar Appapalam, S. 等，植物源银纳米颗粒：发现针对糖尿病足溃疡耐药菌株的抗菌靶点，载于《材料科学与工程 C：生物材料应用》2020 年，第 111256 页。

The present study selected the predominant multi antibiotic-resistant diabetic foot ulcer (DFU) derived bacterial isolates such as Pseudomonas aeruginosa (PA), Escherichia coli (EC), Staphylococcus aureus (SA) and Bacillus subtilis (BS) and evaluated their response against the well-characterized Aerva lanata (AL) reduced multiple phytochemicals fabricated silver nanoparticles (AL-AgNPs). The overnight culture of DFU isolates was processed and subjected to various studies such as antimicrobial activity, growth kinetics, biofilm disruption, reactive oxygen species (ROS), membrane leakage, membrane permeability, and damage and genotoxicity. The molecular docking of AL phytochemicals was also performed with bacterial enzyme DNA gyrase. Interestingly, AL-AgNPs were produced the remarkable antibacterial effect against the resistant DFU isolates, which was closely similar to the effect of AL-AgNPs observed against the reference strains. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of AL-AgNPs against the DFU isolates were found to be 5-15 μg/mL and 10-20 μg/mL, respectively. The AL-AgNPs were depicted a concentration-dependent growth inhibition of DFU bacterial isolates. The MIC and MBC of AL-AgNPs were effectively destroyed the preformed biofilms of DFU isolates. Furthermore, the MBC of AL-AgNPs was displayed the increased intracellular ROS accumulation, membrane leakage, permeability and damage, and genotoxicity in the DFU isolates. Additionally, the in silico study revealed that the AL phytochemicals were fitted over the binding pocket of the DNA gyrase B subunit. The observed results were confirmed that the negative impacts of the AL-AgNPs at the level of the membrane and intracellular components of DFU isolates.
本研究选取了以多药耐药性为主的糖尿病足溃疡（DFU）相关细菌菌株，包括铜绿假单胞菌（PA）、大肠杆菌（EC）、金黄色葡萄球菌（SA）和枯草芽孢杆菌（BS），并评估了它们对经充分表征的 Aerva lanata（AL）提取物制备的多酚类化合物银纳米颗粒（AL-AgNPs）的响应。将 DFU 菌株过夜培养后，进行抗菌活性、生长动力学、生物膜破坏、活性氧（ROS）、膜渗漏、膜通透性及损伤和遗传毒性等实验。此外，还对 AL 植物化学成分与细菌酶 DNA 旋转酶进行了分子对接分析。值得注意的是，AL-AgNPs 对耐药性 DFU 菌株表现出显著的抗菌作用，其效果与 AL-AgNPs 对参考菌株的作用密切相似。AL-AgNPs 对 DFU 菌株的最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）分别为 5-15 μg/mL 和 10-20 μg/mL。AL-AgNPs 对 DFU 细菌菌株表现出浓度依赖性的生长抑制作用。AL-AgNPs 的 MIC 和 MBC 有效破坏了 DFU 菌株预先形成的生物膜。此外，AL-AgNPs 的 MBC 显示出 DFU 菌株中细胞内活性氧（ROS）积累增加、膜渗漏、通透性损伤及遗传毒性。此外，体外研究表明，AL 植物化学成分与 DNA 旋转酶 B 亚基的结合位点高度匹配。观察结果证实了 AL-AgNPs 对 DFU 菌株膜结构及细胞内成分的负面影响。

295. Sun, D., et al., Silicone elastomer gel impregnated with 20(S)-protopanaxadiol-loaded nanostructured lipid carriers for ordered diabetic ulcer recovery, in Acta Pharmacol Sin. 2020. p. 119–128.
295. 孙，D. 等，含 20(S)-原木酚二醇负载的纳米结构脂质载体浸渍硅橡胶凝胶用于有序糖尿病溃疡愈合，载于《药学学报》2020 年，第 119–128 页。

Inefficient diabetic ulcer healing and scar formation remain a challenge worldwide, owing to a series of disordered and dynamic biological events that occur during the process of healing. A functional wound dressing that is capable of promoting ordered diabetic wound recovery is eagerly anticipated. In this study, we designed a silicone elastomer with embedded 20(S)-protopanaxadiol-loaded nanostructured lipid carriers (PPD-NS) to achieve ordered recovery in scarless diabetic ulcer healing. The nanostructured lipid carriers were prepared through an emulsion evaporation-solidification method and then incorporated into a network of silicone elastomer to form a unique nanostructured lipid carrier-enriched gel formulation. Interestingly, the PPD-NS showed excellent in vitro anti-inflammatory and proangiogenic activity. Moreover, in diabetic mice with full-thickness skin excision wound, treatment with PPD-NS significantly promoted in vivo scarless wound healing through suppressing inflammatory infiltration in the inflammatory phase, promoting angiogenesis during the proliferation phase, and regulating collagen deposition in the remodeling phase. Hence, this study demonstrates that the developed PPD-NS could facilitate ordered diabetic wound recovery via multifunctional improvement during different wound-healing phases. This novel approach could be promising for scarless diabetic wound healing.
糖尿病溃疡愈合缓慢及瘢痕形成仍是全球面临的重大挑战，这主要归因于愈合过程中一系列紊乱且动态的生物学事件。一种能够促进有序糖尿病伤口愈合的功能性敷料备受期待。本研究设计了一种嵌有 20(S)-原萜二醇负载的纳米结构脂质载体（PPD-NS）的硅橡胶弹性体，以实现无瘢痕糖尿病溃疡愈合的有序恢复。纳米结构脂质载体通过乳液蒸发-固化法制备，随后被整合到硅橡胶弹性体网络中，形成一种独特的富含纳米结构脂质载体的凝胶配方。值得注意的是，PPD-NS 在体外显示出卓越的抗炎和促血管生成活性。此外，在糖尿病小鼠全层皮肤切除伤口模型中，PPD-NS 治疗显著促进了无瘢痕伤口愈合，通过抑制炎症期炎症细胞浸润、促进增殖期血管生成以及调节重塑期胶原沉积。因此，本研究表明，所开发的 PPD-NS 可通过在不同伤口愈合阶段的多功能改善，促进有序的糖尿病伤口愈合。这一新型方法有望为无疤痕糖尿病伤口愈合提供新的治疗策略。

296. Steele, A., et al., The Safety and Efficacy of Phage Therapy for Superficial Bacterial Infections: A Systematic Review, in Antibiotics (Basel). 2020.
296. 斯蒂尔，A. 等，噬菌体疗法治疗浅表细菌感染的安全性和有效性：系统综述，载于《抗生素》（巴塞尔版）。2020.

Superficial bacterial infections, such as dermatological, burn wound and chronic wound/ulcer infections, place great human and financial burdens on health systems globally and are often complicated by antibiotic resistance. Bacteriophage (phage) therapy is a promising alternative antimicrobial strategy with a 100-year history of successful application. Here, we report a systematic review of the safety and efficacy of phage therapy for the treatment of superficial bacterial infections. Three electronic databases were systematically searched for articles that reported primary data about human phage therapy for dermatological, burn wound or chronic wound/ulcer infections secondary to commonly causative bacteria. Two authors independently assessed study eligibility and performed data extraction. Of the 27 eligible reports, eight contained data on burn wound infection (n = 156), 12 on chronic wound/ulcer infection (n = 327) and 10 on dermatological infections (n = 1096). Cautionary pooled efficacy estimates from the studies that clearly reported efficacy data showed clinical resolution or improvement in 77.5% (n = 111) of burn wound infections, 86.1% (n = 310) of chronic wound/ulcer infections and 94.14% (n = 734) of dermatological infections. Over half of the reports that commented on safety (n = 8/15), all published in or after 2002, did not express safety concerns. Seven early reports (1929-1987), described adverse effects consistent with the administration of raw phage lysate and co-administered bacterial debris or broth. This review strongly suggests that the use of purified phage to treat superficial bacterial infections can be highly effective and, by various routes of administration, is safe and without adverse effects.
浅表性细菌感染，如皮肤感染、烧伤创面感染及慢性创面/溃疡感染，给全球卫生系统带来巨大的医疗和经济负担，且常因抗生素耐药性而复杂化。噬菌体（phage）疗法是一种具有百年成功应用历史的极具潜力的替代性抗菌策略。本文对噬菌体疗法治疗浅表性细菌感染的安全性和有效性进行了系统性综述。通过系统检索三个电子数据库，筛选了关于人类噬菌体疗法治疗皮肤病、烧伤创面或慢性创面/溃疡感染（由常见致病菌引起）的原始数据文章。两名作者独立评估研究纳入标准并提取数据。在 27 篇符合纳入标准的报告中，8 篇涉及烧伤创面感染（n=156），12 篇涉及慢性伤口/溃疡感染（n=327），10 篇涉及皮肤感染（n=1096）。明确报告疗效数据的研究中，谨慎合并的疗效估计显示，烧伤创面感染的临床治愈或改善率为 77.5%（n=111），慢性创面/溃疡感染为 86.1%（n=310），皮肤感染为 94.14%（n=734）。超过半数（n = 8/15）提及安全性的报告（均发表于 2002 年及以后）未表达安全担忧。7 份早期报告（1929-1987 年）描述了与使用未纯化噬菌体裂解液及同时使用细菌碎片或培养液相关的副作用。本综述强烈表明，使用纯化噬菌体治疗浅表细菌感染可高度有效，且通过多种给药途径均安全且无不良反应。

297. Soares, R.S., et al., Influence of Storage on the Antimicrobial and Cytotoxic Activities of a Nisin-biogel with Potential to be Applied to Diabetic Foot Infections Treatment, in Antibiotics (Basel). 2020.
297. 索阿雷斯（Soares），R.S. 等，储存条件对含尼辛生物凝胶抗菌及细胞毒性活性的影响及其在糖尿病足感染治疗中的应用潜力，载于《抗生素》（巴塞尔版）。2020.

Staphylococcus aureus is the most prevalent pathogen in diabetic foot infections (DFIs). In addition to its ability to express several virulence factors, including the formation of recalcitrant biofilms, S. aureus is also becoming increasingly resistant to most antibiotics used in clinical practice. The search for alternative treatment strategies for DFI is urgently needed. Antimicrobial peptides (AMPs), namely, nisin, are emerging as potential new therapeutics for managing DFIs. Our team has developed a nisin-guar gum biogel to be applied to DFIs. In this study, to confirm its future in vivo applicability, we evaluated the influence of four storage temperatures (-20 °C, 4 °C, 22 °C, and 37 °C) during a 24 months storage period on its antimicrobial activity towards DFI S. aureus, and its cytotoxicity, to a human keratinocyte cell line. When stored at temperatures below 22 °C, the biogel antimicrobial activity was not significantly influenced by storage duration or temperature. Moreover, nisin incorporated within the guar gum biogel exhibited no significant levels of cytotoxicity on human keratinocyte cells, confirming its potential for DFIs therapeutics. In conclusion, results confirm that the nisin-biogel is a potential candidate to be used as an alternative or complement compound for conventional DFI therapeutics.
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是糖尿病足感染（DFI）中最常见的病原体。除能表达多种致病因子（包括形成顽固性生物膜）外，金黄色葡萄球菌对临床常用抗生素的耐药性也在不断增强。因此，迫切需要探索 DFI 的替代治疗策略。抗菌肽（AMPs），即乳酸链球菌素，正作为管理 DFIs 的潜在新型治疗手段崭露头角。本研究团队开发了一种乳酸链球菌素-瓜尔胶生物凝胶，用于 DFIs 的治疗。本研究旨在验证其未来体内应用潜力，评估四种储存温度（-20 °C、4 °C、22 °C 和 37 °C）在 24 个月储存期间对该生物凝胶对 DFI 金黄色葡萄球菌抗菌活性及对人角质形成细胞系细胞毒性的影响。在低于 22 °C 的储存温度下，生物凝胶的抗菌活性未受储存时间或温度的显著影响。此外，嵌入瓜尔胶生物凝胶中的乳酸链球菌未对人角质形成细胞显示出显著的细胞毒性，证实了其作为 DFI 治疗药物的潜力。综上所述，研究结果证实，乳酸链球菌-生物凝胶是一种有潜力的候选药物，可作为传统 DFI 治疗药物的替代或补充化合物。

298. Samadian, H., et al., Electrospun cellulose acetate/gelatin nanofibrous wound dressing containing berberine for diabetic foot ulcer healing: in vitro and in vivo studies, in Sci Rep. 2020. p. 8312.
298. 萨马迪安，H. 等，含小檗碱的电纺纤维素醋酸酯/明胶纳米纤维伤口敷料对糖尿病足溃疡愈合的体外及体内研究，发表于《科学报告》2020 年，第 8312 页。

Functional wound dressing with tailored physicochemical and biological properties is vital for diabetic foot ulcer (DFU) treatment. Our main objective in the current study was to fabricate Cellulose Acetate/Gelatin (CA/Gel) electrospun mat loaded with berberine (Beri) as the DFU-specific wound dressing. The wound healing efficacy of the fabricated dressings was evaluated in streptozotocin-induced diabetic rats. The results demonstrated an average nanofiber diameter of 502 ± 150 nm, and the tensile strength, contact angle, porosity, water vapor permeability and water uptake ratio of CA/Gel nanofibers were around 2.83 ± 0.08 MPa, 58.07 ± 2.35°, 78.17 ± 1.04%, 11.23 ± 1.05 mg/cm(2)/hr, and 12.78 ± 0.32%, respectively, while these values for CA/Gel/Beri nanofibers were 2.69 ± 0.05 MPa, 56.93 ± 1°, 76.17 ± 0.76%, 10.17 ± 0.21 mg/cm(2)/hr, and 14.37 ± 0.42%, respectively. The antibacterial evaluations demonstrated that the dressings exhibited potent antibacterial activity. The collagen density of 88.8 ± 6.7% and the angiogenesis score of 19.8 ± 3.8 obtained in the animal studies indicate a proper wound healing. These findings implied that the incorporation of berberine did not compromise the physical properties of dressing, while improving the biological activities. In conclusion, our results indicated that the prepared mat is a proper wound dressing for DFU management and treatment.
具有定制物理化学和生物学特性的功能性伤口敷料对糖尿病足溃疡（DFU）的治疗至关重要。本研究的主要目标是制备负载有小檗碱（Beri）的纤维素醋酸酯/明胶（CA/Gel）静电纺丝膜，作为 DFU 特异性伤口敷料。通过在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型中评估制备敷料的伤口愈合效果。结果显示，CA/Gel 纳米纤维的平均直径为 502 ± 150 nm，其拉伸强度、接触角、孔隙率、水蒸气透过率和吸水率分别为 2.83 ± 0.08 MPa、58.07 ± 2.35°、78.17 ± 1.04%、11.23 ± 1.05 mg/cm²/hr，以及 12.78 ± 0.32%，而 CA/Gel/Beri 纳米纤维的相应值为 2.69 ± 0.05 MPa，56.93 ± 1°，76.17 ± 0.76%，10.17 ± 0.21 mg/cm²/hr，以及 14.37 ± 0.42%。抗菌评价表明，敷料表现出强效的抗菌活性。动物实验中测得的胶原密度为 88.8 ± 6.7%和血管生成评分为 19.8 ± 3.8，表明伤口愈合情况良好。这些结果表明，加入黄连素并未影响敷料的物理性能，同时改善了其生物活性。综上所述，本研究制备的敷料是一种适用于糖尿病足溃疡（DFU）管理和治疗的合适伤口敷料。

299. Rodríguez-Carlos, A., et al., Host Defense Peptide RNase 7 Is Down-regulated in the Skin of Diabetic Patients with or without Chronic Ulcers, and its Expression is Altered with Metformin, in Arch Med Res. 2020. p. 327–335.
299. 罗德里格斯-卡洛斯（Rodríguez-Carlos），A. 等，宿主防御肽 RNase 7 在糖尿病患者皮肤中的表达下调，无论是否伴有慢性溃疡，且其表达受二甲双胍影响，见于《Arch Med Res》2020 年，第 327–335 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFUs) are one of the main complications in patients with type 2 diabetes mellitus (DM2), previous studies have reported that DM2 patients have lower production of host defense peptides (HDP). AIM OF THE STUDY: To investigate the expression of RNase 7, cathelicidin, HBD-2, and psoriasin in biopsies obtained from DM2 patients with or without DFU. METHODS: Biopsies from DFU patients grade 3 according to Wagner's classification, from diabetic patients without ulcer and from healthy donors were obtained. qPCR, immunohistochemistry and cell line cultures were performed. To assess whether L-isoleucine, calcitriol, phenyl butyrate, metformin, glyburide or insulin induced RNase 7, keratinocytes were stimulated, and RNase 7 expression was evaluated. RESULTS: Our data showed that RNase 7 levels were decreased in both diabetic groups when were compared with skin from healthy donors. Since most of the DM2 patients are treated with drugs to reduce glycemia, we investigated whether glyburide, metformin or insulin were able to induce any change regarding RNase 7 production. Results showed that metformin reduces the expression of RNase 7 in in vitro treated keratinocytes, suggesting that the chronic use of metformin should be evaluated in DFU patients, whereas calcitriol, phenyl butyrate and L-isoleucine did not increase the RNase 7 production. CONCLUSIONS: Due RNase 7 has antimicrobial activity, its downregulation can make prone to DM2 patients to develop infections and impaired wound healing.
背景：糖尿病足溃疡（DFUs）是 2 型糖尿病（DM2）患者的主要并发症之一，先前研究表明 DM2 患者体内宿主防御肽（HDP）的产生水平较低。研究目的：探讨 DM2 患者（有或无 DFU）活检组织中 RNase 7、猫 helicidin、HBD-2 和银屑病蛋白的表达水平。方法：收集根据 Wagner 分类为 3 级的 DFU 患者活检组织、无溃疡糖尿病患者活检组织及健康捐献者组织。采用 qPCR、免疫组化及细胞系培养技术进行检测。为评估 L-异亮氨酸、钙三醇、苯丁酸、二甲双胍、格列本脲或胰岛素是否诱导 RNase 7 表达，对角质形成细胞进行刺激，并评估 RNase 7 表达水平。结果：研究结果显示，与健康供体皮肤相比，两组糖尿病患者的 RNase 7 水平均降低。鉴于大多数 2 型糖尿病患者接受降糖药物治疗，我们进一步探讨了格列吡嗪、二甲双胍或胰岛素是否能影响 RNase 7 的表达。结果显示，二甲双胍可降低体外处理的角质形成细胞中 RNase 7 的表达，提示二甲双胍的长期使用应在糖尿病足溃疡患者中进行评估，而钙三醇、苯丁酸和 L-异亮氨酸并未增加 RNase 7 的产生。结论：由于 RNase 7 具有抗菌活性，其下调可能使 2 型糖尿病患者更易发生感染和伤口愈合障碍。

300. Monami, M., et al., Antimicrobial Photodynamic Therapy in Infected Diabetic Foot Ulcers: A Multicenter Preliminary Experience, in J Am Podiatr Med Assoc. 2020. p. Article5.
300. 莫纳米（Monami, M.）等，感染性糖尿病足溃疡的抗微生物光动力疗法：多中心初步经验，载于《美国足病医学协会杂志》（J Am Podiatr Med Assoc），2020 年，第 5 篇文章。

BACKGROUND: The increasing resistance of bacteria to antibiotics and the frequency of comorbid conditions of patients make the treatment of diabetic foot infections problematic. In this context, photodynamic therapy could be a useful tool to treat infected wounds. The aim of this study was to evaluate the effect of repeated applications of a phthalocyanine derivative (RLP068) on the bacterial load and on the healing process. METHODS: The present analysis was performed on patients with clinically infected ulcers who had been treated with RLP068. A sample for microbiological culture was collected at the first visit before and immediately after the application of RLP068 on the ulcer surface, and the area was illuminated for 8 minutes with a red light. The whole procedure was repeated three times per week at two centers (Florence and Arezzo, Italy) (sample A), and two times per week at the third center (Stuttgart, Germany) (sample B) for 2 weeks. RESULTS: Sample A and sample B were composed of 55 and nine patients, respectively. In sample A, bacterial load decreased significantly after a single treatment, and the benefit persisted for 2 weeks. Similar effects of the first treatment were observed in sample B. In both samples, the ulcer area showed a significant reduction during follow-up, even in patients with ulcers infected with gram-negative germs or with exposed bone. CONCLUSIONS: RLP068 seems to be a promising topical wound management procedure for the treatment of infected diabetic foot ulcers.
背景：细菌对抗生素的耐药性日益增加，以及患者合并症的发生率升高，使得糖尿病足感染的治疗变得复杂。在此背景下，光动力疗法可能成为治疗感染性创面的有用工具。本研究旨在评估重复应用一种酞菁衍生物（RLP068）对细菌负荷及愈合过程的影响。方法：本研究对接受 RLP068 治疗的临床感染性溃疡患者进行了分析。在首次就诊时，于溃疡表面应用 RLP068 前及应用后立即采集微生物培养样本，并用红光照射该区域 8 分钟。整个程序在两个中心（意大利佛罗伦萨和阿雷佐，样本 A）每周重复三次，在第三个中心（德国斯图加特，样本 B）每周重复两次，持续两周。结果：样本 A 和样本 B 分别由 55 名和 9 名患者组成。在样本 A 中，单次治疗后细菌负荷显著下降，且疗效持续 2 周。样本 B 中首次治疗的类似效果亦被观察到。在两组样本中，随访期间溃疡面积均显著缩小，即使在感染革兰氏阴性菌或骨暴露的患者中亦是如此。结论：RLP068 似乎是一种有前景的局部伤口管理方法，用于治疗感染性糖尿病足溃疡。

301. Macdonald, K.E., et al., Patient perceptions of phage therapy for diabetic foot infection, in PLoS One. 2020. p. e0243947.
301. 麦克唐纳，K.E. 等，糖尿病足感染患者对噬菌体疗法的认知，载于《公共科学图书馆·综合》. 2020. 页码 e0243947.

Infections of diabetic foot ulcers are common, generally recalcitrant and often complicated by antibiotic resistance. Alternative antimicrobial strategies are needed. Phage therapy is a promising alternative that is being rediscovered. Despite phage therapy's 100-year history, there have been no investigations into patient thoughts and concerns. This study aimed to explore patient awareness of and concern about antibiotic resistance and gain insight into the perceptions of phage therapy among a patient group that could potentially benefit from phage therapy. Patients with an active or resolved (healed or amputated) diabetic foot ulcer were eligible to participate. A survey was distributed digitally to eligible patients across Scotland via the NHS Research Scotland Diabetes Network and hard copies were available in diabetic foot clinics at the Royal Infirmary of Edinburgh and Queen Elizabeth University Hospital, Glasgow. A focus group of five survey respondents was held in Glasgow. Fifty-five survey responses were obtained. There was a high level of awareness (76.4%; N = 55) and concern (83.3%; N = 54) about antibiotic resistance. While largely aware of viruses, most patients had not heard of phage or phage therapy. Patients were no more concerned about phage than antibiotic therapy, with most suggesting more information could alleviate any concerns. Patient acceptability of phage therapy was high, a finding confirmed by the focus group. Patients are concerned about antibiotic resistance and supportive of 'new' antimicrobials. We have demonstrated that patients are supportive, enthusiastic and accepting of phage therapy. Although 'Western' phage therapy remains in its infancy, an understanding of patient ideas, concerns and expectations will be important in eventually shaping and successfully reintroducing phage therapy.
糖尿病足溃疡感染较为常见，通常难以治愈且常伴有抗生素耐药性。因此，亟需探索替代的抗菌治疗策略。噬菌体疗法是一种有前景的替代疗法，正被重新发现。尽管噬菌体疗法已有 100 年的历史，但尚未有研究探讨患者对此的看法和担忧。本研究旨在探索患者对抗生素耐药性的认知和担忧，并了解可能从噬菌体疗法中获益的患者群体对噬菌体疗法的看法。符合条件的患者为活动性或已治愈（愈合或截肢）的糖尿病足溃疡患者。通过苏格兰国家卫生服务研究网络（NHS Research Scotland Diabetes Network）向苏格兰符合条件的患者发放了数字版调查问卷，同时在爱丁堡皇家医院和格拉斯哥女王伊丽莎白大学医院的糖尿病足门诊提供了纸质版问卷。在格拉斯哥举行了一次由 5 名调查参与者组成的焦点小组讨论。共收集到 55 份调查回复。患者对抗生素耐药性的认知度（76.4%；N=55）和担忧程度（83.3%；N=54）均较高。尽管大多数患者了解病毒，但绝大多数从未听说过噬菌体或噬菌体疗法。患者对噬菌体的担忧程度与抗生素疗法相当，多数建议通过提供更多信息可缓解相关担忧。患者对噬菌体疗法的接受度较高，这一发现得到了焦点小组的证实。患者对抗生素耐药性表示担忧，并支持“新型”抗微生物药物。我们已证实患者对噬菌体疗法持支持、热情和接受的态度。尽管“西方”噬菌体疗法仍处于起步阶段，但了解患者的观点、担忧和期望对于最终塑造并成功重新引入噬菌体疗法至关重要。

302. Lin, W.C. and C.M. Tang, Evaluation of Polyvinyl Alcohol/Cobalt Substituted Hydroxyapatite Nanocomposite as a Potential Wound Dressing for Diabetic Foot Ulcers, in Int J Mol Sci. 2020.
302. 林, W.C. 和唐, C.M., 聚乙烯醇/钴取代羟基磷灰石纳米复合材料作为糖尿病足溃疡潜在敷料的评价, 发表于《国际分子科学杂志》. 2020.

Diabetic foot ulcers (DFUs) caused by diabetes are prone to serious and persistent infections. If not treated properly, it will cause tissue necrosis or septicemia due to peripheral blood vessel embolism. Therefore, it is an urgent challenge to accelerate wound healing and reduce the risk of bacterial infection in patients. In clinical practice, DFUs mostly use hydrogel dressing to cover the surface of the affected area as an auxiliary treatment. Polyvinyl alcohol (PVA) is a hydrophilic hydrogel polymer widely used in dressings, drug delivery, and medical applications. However, due to its weak bioactivity and antibacterial ability, leads to limited application. Filler adding is a useful way to enhance the biocompatibility of PVA. In our study, cobalt-substituted hydroxyapatite (CoHA) powder was prepared by the electrochemically-deposited method. PVA and PVA-CoHA nanocomposite were prepared by the solvent casting method. The bioactivity of the PVA and composite was evaluated by immersed in simulated body fluid for 7 days. In addition, L929 cells and E. coli were used to evaluate the cytotoxicity and antibacterial tests of PVA and PVA-CoHA nanocomposite. The results show that the addition of CoHA increases the mechanical properties and biological activity of PVA. Biocompatibility evaluation showed no significant cytotoxicity of PVA-CoHA composite. In addition, a small amount of cobalt ion was released to the culture medium from the nanocomposite in the cell culture period and enhanced cell growth. The addition of CoHA also confirmed that it could inhibit the growth of E. coli. PVA-CoHA composite may have potential applications in diabetic trauma healing and wound dressing.
糖尿病足溃疡（DFUs）是由糖尿病引起的，容易发生严重且持续的感染。如果不及时治疗，可能会导致组织坏死或由于周围血管栓塞引起的败血症。因此，加速伤口愈合并降低患者细菌感染的风险已成为迫切的挑战。在临床实践中，DFUs 主要采用水凝胶敷料覆盖患处表面作为辅助治疗。聚乙烯醇（PVA）是一种亲水性的水凝胶聚合物，广泛应用于敷料、药物递送及医疗领域。然而，由于其生物活性和抗菌能力较弱，导致应用受限。添加填充物是提升 PVA 生物相容性的有效方法。本研究采用电化学沉积法制备了钴掺杂羟基磷灰石（CoHA）粉末。通过溶剂浇铸法制备了 PVA 与 PVA-CoHA 纳米复合材料。通过将 PVA 和复合材料浸泡在模拟体液中 7 天，评估了其生物活性。此外，使用 L929 细胞和大肠杆菌（E. coli）对 PVA 和 PVA-CoHA 纳米复合材料的细胞毒性和抗菌性能进行了测试。结果表明，添加 CoHA 提高了 PVA 的力学性能和生物活性。生物相容性评估显示，PVA-CoHA 复合材料无显著细胞毒性。此外，在细胞培养期间，纳米复合材料中释放出少量钴离子到培养基中，促进了细胞生长。添加 CoHA 还证实其能抑制大肠杆菌的生长。PVA-CoHA 复合材料可能在糖尿病创伤愈合和伤口敷料领域具有潜在应用价值。

303. Lin, S., et al., Antioxidative and Angiogenesis-Promoting Effects of Tetrahedral Framework Nucleic Acids in Diabetic Wound Healing with Activation of the Akt/Nrf2/HO-1 Pathway, in ACS Appl Mater Interfaces. 2020. p. 11397–11408.
303. 林，S. 等，四面体框架核酸在糖尿病创伤愈合中的抗氧化及促血管生成作用：通过激活 Akt/Nrf2/HO-1 通路，载于《ACS 应用材料与界面》. 2020. 第 11397–11408 页.

Currently available strategies show limited effects in preventing morbidity and disability from chronic diabetic wounds. Ideal vascularization is indispensable for better restoration and prognosis of diabetic wounds. This study aims to investigate the role of tetrahedral framework nucleic acids (tFNAs) in the process of angiogenesis during diabetic wound healing and the underlying mechanism. The in vitro results showed that tFNAs treatment enhanced the formation of a vessel-like structure that was inhibited by advanced glycation end products (AGEs). Positive variations were detected in aspects of cell viability, migratory ability, nitric oxide (NO) levels, and vascular endothelial growth factor-A (VEGF-A) expression. In addition, high reactive oxygen species (ROS) levels and gene expressions relevant to oxidative damage and inflammation in diabetic human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) were attenuated by tFNAs. As for the underlying mechanism, the p-Akt/total Akt ratio, nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) levels, and heme oxygenase-1 (HO-1) levels were higher in diabetic HUVECs treated with tFNAs. In vivo experiments showed that tFNAs facilitated diabetic wound healing by accelerating vascularization, epithelialization, collagen deposition, and collagen alignment. In conclusion, tFNAs could protect endothelial cell function, reduce inflammation, and impede oxidative damage through their antioxidant activity via the Akt/Nrf2/HO-1 signaling pathway. The application of tFNAs may pave the way for better healing of diabetic wounds.
目前可用的治疗策略在预防慢性糖尿病伤口引起的发病率和残疾方面效果有限。理想的血管化对糖尿病伤口的更好修复和预后至关重要。本研究旨在探讨四面体框架核酸（tFNAs）在糖尿病伤口愈合过程中血管生成过程中的作用及其潜在机制。体外实验结果显示，tFNAs 处理可促进血管样结构的形成，而高级糖基化终末产物（AGEs）则抑制该过程。在细胞存活率、迁移能力、一氧化氮（NO）水平及血管内皮生长因子-A（VEGF-A）表达等方面均观察到积极变化。此外，tFNAs 可减轻糖尿病人脐静脉内皮细胞（HUVECs）中与氧化损伤和炎症相关的活性氧（ROS）水平及相关基因表达。就作用机制而言，tFNAs 处理的糖尿病 HUVECs 中 p-Akt/总 Akt 比值、核因子红细胞 2 相关因子 2（Nrf2）水平及血红素氧合酶-1（HO-1）水平均显著升高。体内实验表明，tFNAs 通过促进血管生成、上皮化、胶原沉积和胶原排列，促进了糖尿病伤口愈合。综上所述，tFNAs 可通过激活 Akt/Nrf2/HO-1 信号通路的抗氧化作用，保护内皮细胞功能、减轻炎症并抑制氧化损伤。tFNAs 的应用可能为糖尿病伤口愈合提供新的治疗策略。

304. Kifelew, L.G., et al., Efficacy of phage cocktail AB-SA01 therapy in diabetic mouse wound infections caused by multidrug-resistant Staphylococcus aureus, in BMC Microbiol. 2020. p. 204.
304. Kifelew, L.G. 等，噬菌体鸡尾酒疗法 AB-SA01 对糖尿病小鼠由耐多药金黄色葡萄球菌引起的伤口感染的疗效，发表于《BMC 微生物学》2020 年，第 204 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcer (DFU) is a serious complication of diabetes mellitus. Antibiotic-resistant Staphylococcus aureus is frequently isolated from DFU infections. Bacteriophages (phages) represent an alternative or adjunct treatment to antibiotic therapy. Here we describe the efficacy of AB-SA01, a cocktail of three S. aureus Myoviridae phages, made to current good manufacturing practice (cGMP) standards, and which has undergone two phase I clinical trials, in treatment of multidrug-resistant (MDR) S. aureus infections. RESULTS: Wounds of saline-treated mice showed no healing, but expanded and became inflamed, ulcerated, and suppurating. In contrast, AB-SA01 treatment decreased the bacterial load with efficacy similar or superior to vancomycin treatment. At the end of the treatment period, there was a significant decrease (p < 0.001) in bacterial load and wound size in infected phage- and vancomycin-treated groups compared with infected saline-treated mice. In phage-treated mice, wound healing was seen similar to vancomycin treatment. No mortality was recorded associated with infections, and post-mortem examinations did not show any evident pathological lesions other than the skin wounds. No adverse effects related to the application of phages were observed. CONCLUSION: Topical application of phage cocktail AB-SA01 is effective, as shown by bacterial load reduction and wound closure, in the treatment of diabetic wound infections caused by MDR S. aureus. Our results suggest that topical phage cocktail treatment may be effective in treating antibiotic-resistant S. aureus DFU infections.
背景：糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病的严重并发症。耐抗生素的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）常从 DFU 感染中分离出来。噬菌体（phages）是抗生素治疗的替代或辅助治疗方法。本文描述了 AB-SA01 的疗效，该制剂由三种金黄色葡萄球菌 Myoviridae 噬菌体组成，按照当前良好生产规范（cGMP）标准制备，并已完成两项 I 期临床试验，用于治疗多重耐药（MDR）金黄色葡萄球菌感染。结果：生理盐水处理的小鼠伤口未见愈合，反而扩大、发炎、溃疡并化脓。相反，AB-SA01 治疗显著降低了细菌载量，疗效与万古霉素治疗相当或更优。治疗结束时，与生理盐水处理组相比，噬菌体治疗组和万古霉素治疗组的细菌载量和伤口大小均显著降低（p < 0.001）。在噬菌体治疗组中，伤口愈合情况与万古霉素治疗组相似。未记录与感染相关的死亡病例，尸检未发现除皮肤伤口外的其他明显病理损伤。未观察到与噬菌体应用相关的任何不良反应。结论：外用噬菌体鸡尾酒 AB-SA01 在治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的糖尿病性伤口感染中有效，表现为细菌载量减少和伤口愈合。我们的结果表明，外用噬菌体鸡尾酒治疗可能对治疗耐抗生素金黄色葡萄球菌糖尿病性足部溃疡感染有效。

305. Khazaeli, P., et al., Preparation of PLA/chitosan nanoscaffolds containing cod liver oil and experimental diabetic wound healing in male rats study, in J Nanobiotechnology. 2020. p. 176.
305. 卡扎埃利（Khazaeli），P. 等，含鳕鱼肝油的聚乳酸/壳聚糖纳米支架的制备及在雄性大鼠实验性糖尿病伤口愈合中的研究，载于《纳米生物技术杂志》（J Nanobiotechnology），2020 年，第 176 页。

Diabetes mellitus is one of the most common metabolic disorders. One of the important metabolic complications in diabetes is diabetic foot ulcer syndrome, which causes delayed and abnormal healing of the wound. The formulation of nanoscaffolds containing cod liver oil by altering the hemodynamic balance toward the vasodilators state, increasing wound blood supply, and altering plasma membrane properties, namely altering the membrane phospholipids composition, can be effective in wound healing. In this study, electrospinning method was used to produce poly lactic acid/chitosan nanoscaffolds as a suitable bio-substitute. After preparing the nanoscaffolds, the products were characterized with dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). Also optical properties of polymer and comparison between adsorption between single polymer and polymer-drug calculated with UV-Vis spectra. The structure and functional groups of the final products were characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) and energy dispersive spectroscopy (EDAX) as elemental analysis. The results showed that the optimum formulation of cod liver oil was 30%, which formed a very thin fiber that rapidly absorbed to the wound and produced significant healing effects. According to the results, poly lactic acid/chitosan nanoscaffolds containing cod liver oil can be a suitable bio-product to be used in treating the diabetic foot ulcer syndrome.
糖尿病是常见的代谢性疾病之一。糖尿病的重要代谢并发症之一是糖尿病足溃疡综合征，该病症导致伤口愈合延迟且异常。通过调节血流动力学平衡向血管舒张状态转变、增加伤口血供以及改变细胞膜特性（即调节膜磷脂组成），制备含鱼肝油的纳米支架可有效促进伤口愈合。本研究采用电纺丝法制备聚乳酸/壳聚糖纳米支架作为适宜的生物替代材料。制备纳米支架后，通过动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）对产品进行表征。此外，通过紫外-可见光谱（UV-Vis）测定聚合物的光学性质，并比较单一聚合物与聚合物-药物复合物的吸附性能。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和能谱分析（EDAX）对最终产品的结构和官能团进行了表征。结果表明，鳕鱼肝油的最佳配比为 30%，其形成的纤维非常细腻，能迅速吸收至伤口并产生显著的愈合效果。根据研究结果，聚乳酸/壳聚糖纳米支架中添加鳕鱼肝油可作为治疗糖尿病足溃疡综合征的合适生物产品。

306. Gourishetti, K., et al., Sesamol-Loaded PLGA Nanosuspension for Accelerating Wound Healing in Diabetic Foot Ulcer in Rats, in Int J Nanomedicine. 2020. p. 9265–9282.
306. Gourishetti, K. 等，芝麻素负载的聚乳酸-聚乳酸-聚乳酸（PLGA）纳米悬浮液加速糖尿病足溃疡愈合，载于《国际纳米医学杂志》，2020 年，第 9265–9282 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcer is an intractable complication of diabetes, characterized by the disturbed inflammatory and proliferative phases of wound healing. Sesamol, a phenolic compound, has been known for its powerful antioxidant, anti-inflammatory, anti-hyperglycaemic and wound healing properties. The aim of the present study was to develop a sesamol nano formulation and to study its effect on the various phases of the wound healing process in diabetic foot condition. METHODS: Sesamol-PLGA (SM-PLGA) nanosuspension was developed using nanoprecipitation method. TEM, in vitro drug release assay and in vivo pharmacokinetic studies were performed for the optimised formulation. Diabetic foot ulcer (DFU) in high fat diet (HFD)-fed streptozotocin-induced type-II diabetic animal model was used to assess the SM-PLGA nanosuspension efficacy. SM-PLGA nanosuspension was administered by oral route. TNF-α levels were estimated using ELISA and Western blot analysis was performed to assess the effect on the expression of HSP-27, ERK, PDGF-B and VEGF in wound tissue. Wound re-epithelization, fibroblast migration, collagen deposition and inflammatory cell infiltration were assessed by H&E and Masson's trichrome staining. Effect on angiogenesis was assessed by CD-31 IHC staining in wound sections. RESULTS: The optimized SM-PLGA nanosuspension had an average particle size of <300 nm, PDI<0.200 with spherical shaped particles. Approximately 80% of the drug was released over a period of 60 h in in vitro assay. Half-life of the formulation was found to be 13.947 ± 0.596 h. SM-PLGA nanosuspension treatment decreased TNF-α levels in wound tissue and accelerated the collagen deposition. Whereas, HSP-27, ERK, PDGF-B and VEGF expression increased and improved new blood vessels' development. Rapid re-epithelization, fibroblast migration, collagen deposition and reduced inflammatory cell infiltration at the wound site were also observed. CONCLUSION: Results indicate that sesamol-PLGA nanosuspension significantly promotes the acceleration of wound healing in diabetic foot ulcers by restoring the altered wound healing process in diabetic condition.
背景：糖尿病足溃疡是糖尿病的一种顽固性并发症，其特征为伤口愈合过程中炎症和增生阶段的紊乱。芝麻素是一种酚类化合物，以其强大的抗氧化、抗炎、抗高血糖和促进伤口愈合的特性而闻名。本研究旨在开发一种芝麻素纳米制剂，并研究其对糖尿病足伤口愈合各阶段的影响。方法：采用纳米沉淀法制备了芝麻素-聚乳酸-聚乳酸（SM-PLGA）纳米悬浮液。通过透射电子显微镜（TEM）、体外药物释放试验及体内药代动力学研究对优化制剂进行表征。采用高脂饮食（HFD）喂养的链脲佐菌素诱导的 2 型糖尿病动物模型，评估 SM-PLGA 纳米悬浮液的疗效。SM-PLGA 纳米悬浮液经口服给药。采用 ELISA 法测定 TNF-α水平，Western blot 分析评估伤口组织中 HSP-27、ERK、PDGF-B 和 VEGF 的表达情况。伤口上皮化、成纤维细胞迁移、胶原沉积及炎症细胞浸润通过 H&E 染色和 Masson 三色染色进行评估。通过 CD-31 免疫组化染色评估了对血管生成的影响。结果：优化后的 SM-PLGA 纳米悬浮液平均粒径<300 nm，PDI<0.200，呈球形颗粒。体外实验中，约 80%的药物在 60 小时内释放。制剂的半衰期为 13.947 ± 0.596 小时。SM-PLGA 纳米悬浮液处理后，伤口组织中 TNF-α水平降低，并加速了胶原沉积。而 HSP-27、ERK、PDGF-B 和 VEGF 的表达增加，促进了新生血管的发育。伤口部位还观察到快速上皮化、成纤维细胞迁移、胶原沉积以及炎症细胞浸润减少。结论：研究结果表明，芝麻素-PLGA 纳米悬浮液通过恢复糖尿病条件下异常的伤口愈合过程，显著促进了糖尿病足溃疡的伤口愈合加速。

307. Gomes, D., et al., Pexiganan in Combination with Nisin to Control Polymicrobial Diabetic Foot Infections, in Antibiotics (Basel). 2020.
307. 戈梅斯（Gomes），D. 等，佩西加南联合尼辛治疗多菌性糖尿病足感染，载于《抗生素》（巴塞尔版）。2020.

Diabetic foot ulcers (DFUs) are major complications of Diabetes mellitus being responsible for significant morbidity and mortality. DFUs frequently become chronically infected by a complex community of bacteria, including multidrug-resistant and biofilm-producing strains of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Diabetic foot infections (DFI) are often recalcitrant to conventional antibiotics and alternative treatment strategies are urgently needed. Antimicrobial Peptides (AMPs), such as pexiganan and nisin, have been increasingly investigated and reported as effective antimicrobial agents. Here, we evaluated the antibacterial potential of pexiganan and nisin used in combination (dual-AMP) to control the growth of planktonic and biofilm co-cultures of S. aureus and P. aeruginosa clinical strains, co-isolated from a DFU. A DFU collagen three-dimensional (3D) model was used to evaluate the distribution and efficacy of AMPs locally delivered into the model. The concentration of pexiganan required to inhibit and eradicate both planktonic and biofilm-based bacterial cells was substantially reduced when used in combination with nisin. Moreover, incorporation of both AMPs in a guar gum delivery system (dual-AMP biogel) did not affect the dual-AMP antimicrobial activity. Importantly, the application of the dual-AMP biogel resulted in the eradication of the S. aureus strain from the model. In conclusion, data suggest that the local application of the dual-AMPs biogel constitutes a potential complementary therapy for the treatment of infected DFU.
糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的主要并发症，导致显著的发病率和死亡率。DFUs 常因复杂的细菌群落感染而慢性化，其中包括耐多药和生物膜产生菌株的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。糖尿病足感染（DFI）常对常规抗生素治疗反应不佳，亟需探索新的治疗策略。抗菌肽（AMPs），如佩西加南（pexiganan）和尼丁（nisin），近年来被越来越多的研究报道为有效的抗菌剂。本研究评估了佩西加南与尼辛联合使用（双 AMP）对来自 DFU 的临床分离株金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的悬浮菌落与生物膜共培养体系的抗菌潜力。采用糖尿病足溃疡胶原三维（3D）模型，评估了局部递送至模型中的 AMPs 的分布及抗菌效果。与单独使用相比，佩西加南与尼辛联合使用时，抑制和消灭悬浮和生物膜细菌细胞所需的浓度显著降低。此外，将两种抗菌肽（双抗菌肽）纳入瓜尔胶递送系统（双抗菌肽生物凝胶）并未影响双抗菌肽的抗菌活性。重要的是，双 AMP 生物凝胶的应用成功消灭了模型中的金黄色葡萄球菌菌株。综上所述，数据表明，双 AMP 生物凝胶的局部应用可作为治疗感染性 DFU 的潜在辅助疗法。

308. El-Batal, A.I., et al., Gum Arabic polymer-stabilized and Gamma rays-assisted synthesis of bimetallic silver-gold nanoparticles: Powerful antimicrobial and antibiofilm activities against pathogenic microbes isolated from diabetic foot patients, in Int J Biol Macromol. 2020. p. 169–186.
308. El-Batal, A.I. 等，阿拉伯胶聚合物稳定化及γ射线辅助合成银-金双金属纳米颗粒：对糖尿病足患者分离的致病微生物展现出强大的抗菌及抗生物膜活性，载于《国际生物大分子杂志》2020 年，第 169–186 页。

In this research, irradiation by gamma rays was employed as an eco-friendly route for the construction of bimetallic silver-gold nanoparticles (Ag-Au NPs), while Gum Arabic polymer was used as a capping agent. Ag-Au NPs were characterized through UV-Vis., XRD, EDX, HR-TEM, FTIR, SEM/mapping and EDX analysis. Antibiofilm and antimicrobial activities were examined against some bacteria and Candida sp. isolates from diabetic foot patients. Our results revealed that the synthesis of Ag-Au NPs depended on the concentrations of tetra-chloroauric acid and silver nitrate. HR-TEM analysis confirmed the spherical nature and an average diameter of 18.58 nm. FTIR results assured many functional groups in Gum Arabic which assisted in increasing the susceptibility of incorporation with Ag-Au NPs. Our results showed that, Ag-Au NPs exhibited the highest antimicrobial performance against B. subtilis (14.30 mm ZOI) followed by E. coli (12.50 mm ZOI) and C. tropicalis (11.90 mm ZOI). In addition, Ag-Au NPs were able to inhibit the biofilm formation by 99.64%, 94.15%, and 90.79% against B. subtilis, E. coli, and C. tropicalis, respectively. Consequently, based on the promising properties, they showed superior antimicrobial potential at low concentration and continued-phase durability, they can be extensively-used in many pharmaceutical and biomedical applications.
在本研究中，采用γ射线辐照作为一种环保途径，制备了银-金双金属纳米颗粒（Ag-Au NPs），并以阿拉伯胶聚合物作为封端剂。通过紫外-可见光谱（UV-Vis）、X 射线衍射（XRD）、能谱分析（EDX）、高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱分析（EDX）对 Ag-Au NPs 进行了表征。对糖尿病足患者分离的某些细菌和念珠菌属菌株进行了抗生物膜和抗菌活性测试。研究结果表明，Ag-Au NPs 的合成受四氯金酸和硝酸银浓度的影响。HR-TEM 分析证实了纳米颗粒的球形结构及平均直径为 18.58 nm。FTIR 结果证实了阿拉伯胶中存在多种功能基团，这些基团有助于提高 Ag-Au 纳米颗粒的亲和力。研究结果表明，Ag-Au 纳米颗粒对 B. subtilis（14.30 mm ZOI）的抗菌性能最高，其次为 E. coli（12.50 mm ZOI）和 C. tropicalis（11.90 mm ZOI）。此外，Ag-Au 纳米颗粒能够抑制 B. subtilis、E. coli 和 C. tropicalis 的生物膜形成，抑制率分别为 99.64%、94.15%和 90.79%。因此，基于其优异的性能，Ag-Au 纳米颗粒在低浓度下展现出卓越的抗菌潜力和持续相稳定性，可广泛应用于制药和生物医学领域。

309. Choudhury, H., et al., Silver nanoparticles: Advanced and promising technology in diabetic wound therapy, in Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2020. p. 110925.
309. 乔杜里，H. 等，银纳米颗粒：糖尿病创伤治疗中的先进与有前景技术，载于《材料科学与工程 C：生物材料应用》2020 年，第 110925 页。

Wounds associated with diabetes mellitus are the most severe co-morbidities, which could be progressed to cause cell necrosis leading to amputation. Statistics on the recent status of the diabetic wounds revealed that the disease affects 15% of diabetic patients, where 20% of them undergo amputation of their limb. Conventional therapies are found to be ineffective due to changes in the molecular architecture of the injured area, urging novel deliveries for effective treatment. Therefore, recent researches are on the development of new and effective wound care materials. Literature is evident in providing potential tools in topical drug delivery for wound healing under the umbrella of nanotechnology, where nano-scaffolds and nanofibers have shown promising results. The nano-sized particles are also known to promote healing of wounds by facilitating proper movement through the healing phases. To date, focuses have been made on the efficacy of silver nanoparticles (AgNPs) in treating the diabetic wound, where these nanoparticles are known to exploit potential biological properties in producing anti-inflammatory and antibacterial activities. AgNPs are also known to activate cellular mechanisms towards the healing of chronic wounds; however, associated toxicities of AgNPs are of great concern. This review is an attempt to illustrate the use of AgNPs in wound healing to facilitate this delivery system in bringing into clinical applications for a superior dressing and treatment over wounds and ulcers in diabetes patients.
糖尿病相关的伤口是严重的并发症，可能发展为细胞坏死并导致截肢。近期关于糖尿病伤口状况的统计数据显示，该疾病影响 15%的糖尿病患者，其中 20%的患者需要进行肢体截肢。传统疗法因受伤区域分子结构的改变而被证明无效，迫切需要新型给药方式以实现有效治疗。因此，近期研究聚焦于开发新型有效的伤口护理材料。文献表明，纳米技术为伤口愈合提供了一种潜在的局部药物递送工具，其中纳米支架和纳米纤维展现出令人鼓舞的结果。纳米颗粒也被证实能通过促进伤口在愈合各阶段的正常迁移来加速愈合。目前研究重点集中于银纳米颗粒（AgNPs）在糖尿病伤口治疗中的功效，因其被认为能利用潜在生物学特性产生抗炎和抗菌作用。AgNPs 还被证实能激活细胞机制以促进慢性伤口愈合；然而，AgNPs 相关的毒性问题引发了广泛关注。本文旨在通过综述 AgNPs 在伤口愈合中的应用，探讨其在临床应用中的潜力，以开发更优的敷料和治疗方案，改善糖尿病患者伤口及溃疡的治疗效果。

310. Bolatchiev, A., et al., Effect of antimicrobial peptides HNP-1 and hBD-1 on Staphylococcus aureus strains in vitro and in vivo, in Fundam Clin Pharmacol. 2020. p. 102–108.
310. 博拉切夫，A. 等，抗菌肽 HNP-1 和 hBD-1 对金黄色葡萄球菌菌株的体外和体内作用，载于《基础与临床药理学》2020 年，第 102–108 页。

The aims of this study were: (i) To investigate the activity of recombinant AMPs HNP-1 and hBD-1 in combination with cefotaxime against Staphylococcus aureus strains (MSSA and MRSA) in vitro using checkerboard method; (ii) To investigate the activity of HNP-1 and hBD-1 encapsulated in silicon nanoparticles (niosomes) in the treatment of MRSA-infected wound in rats. For this S. aureus strains (MSSA and MRSA) were isolated from patients with diabetic foot infection. Cefotaxime, recombinant HNP-1 and hBD-1 (in all possible combinations with each other) were used for testing by the checkerboard method. Two niosomal topical gels with HNP-1/hBD-1 were prepared to treat MRSA-infected wounds in rats. Gels were administered once a day, the control group-without treatment. Wound healing rate was calculated on the 4th, 9th and 16th days of the experiment and compared using one-way ANOVA with Bonferroni correction. MIC of HNP-1 for MSSA and MRSA was the same-1 mg/L. MIC of hBD-1 for MSSA and MRSA was also the same-0.5 mg/L. Topical gels with niosomal HNP-1 (or hBD-1) showed a significantly faster wound healing in comparison with the control. The data obtained open up prospects for use of AMPs encapsulated in silica nanoparticles for the development of new antibiotics.
本研究的目的是：(i) 采用棋盘法，体外研究重组抗菌肽 HNP-1 和 hBD-1 与头孢噻肟联合应用对金黄色葡萄球菌（MSSA 和 MRSA）的抗菌活性；(ii) 研究 HNP-1 和 hBD-1 包封于硅纳米颗粒（niosomes）后对大鼠 MRSA 感染伤口治疗的疗效。为此，从糖尿病足感染患者中分离出金黄色葡萄球菌菌株（MSSA 和 MRSA）。采用棋盘法测试头孢噻肟、重组 HNP-1 和 hBD-1（所有可能的组合）的活性。制备了两种含 HNP-1/hBD-1 的纳米脂质体外用凝胶，用于治疗大鼠 MRSA 感染伤口。凝胶每日涂抹一次，对照组未接受治疗。伤口愈合率在实验第 4、9 和 16 天进行计算，并采用单因素方差分析（ANOVA）结合 Bonferroni 校正进行比较。HNP-1 对 MSSA 和 MRSA 的最小抑菌浓度（MIC）均为 1 mg/L。hBD-1 对 MSSA 和 MRSA 的 MIC 也均为 0.5 mg/L。含尼奥斯莫尔包封 HNP-1（或 hBD-1）的局部凝胶与对照组相比，伤口愈合速度显著更快。所得数据为利用硅纳米颗粒包封的抗菌肽开发新型抗生素提供了新的前景。

311. Bolatchiev, A., et al., Effect of antimicrobial peptides HNP-1 and hBD-1 on Staphylococcus aureus strains in vitro and in vivo, in Fundam Clin Pharmacol. 2020. p. 102–108.
311. 博拉切夫，A. 等，抗菌肽 HNP-1 和 hBD-1 对金黄色葡萄球菌菌株的体外及体内作用，载于《基础与临床药理学》2020 年，第 102–108 页。

312. Boeringer, T., L.J. Gould, and P. Koria, Protease-Resistant Growth Factor Formulations for the Healing of Chronic Wounds, in Adv Wound Care (New Rochelle). 2020. p. 612–622.
312. 博林格，T.，L.J. 戈尔德，和 P. 科里亚，蛋白酶抵抗性生长因子制剂在慢性伤口愈合中的应用，载于《伤口护理进展》（新罗谢尔）。2020 年，第 612–622 页。

Objective: Chronic wounds are long-term nonhealing wounds that are refractory to treatment. These wounds can present elevated protease levels, leading to rapid degradation of native and exogenously added growth factors. This work focused on developing a protease-resistant growth factor formulation for treatment of chronic wounds presented with high protease activity. Approach: This study developed protease-resistant growth factor formulations comprising elastin-like peptides (ELPs) fused with a known protease inhibitor peptide or growth factor. The ELP component of the fusion proteins allows assembly of heterogeneous nanoparticles (NPs) putting the inhibitor in close proximity to the growth factor to be protected. Results: We show successful preservation of growth factor activity in high human neutrophil elastase (HNE) environment and in human chronic wound fluid derived from patients. We further show that these NPs result in enhanced collagen remodeling and resolution of inflammation in a full thickness wound supplemented with HNE in genetically diabetic mice. Innovation: Development of heterogeneous NPs that put the protease inhibitor in close proximity of the growth factor. Moreover, the modular nature of the NPs allows for protection of multiple growth factors by the same inhibitor without changing the amino acid sequence of the growth factor. Conclusion: Our results indicate that the developed NPs hold tremendous promise in chronic wound healing therapy and may further help the translation of growth factor therapies to clinic. The customizable template for the NP design allows for multifaceted use across several fields in research and medicine.
目标：慢性伤口是长期不愈合且对治疗反应不良的伤口。此类伤口常伴随蛋白酶水平升高，导致内源性及外源性添加的生长因子迅速降解。本研究旨在开发一种蛋白酶耐受型生长因子制剂，用于治疗高蛋白酶活性慢性伤口。方法：本研究开发了含弹性蛋白样肽（ELPs）与已知蛋白酶抑制肽或生长因子融合的蛋白酶耐受性生长因子制剂。融合蛋白中的 ELP 组分可形成异质纳米颗粒（NPs），使抑制剂与生长因子紧密接触以实现保护。结果：我们证明了在高人中性粒细胞弹性蛋白酶（HNE）环境及来自患者的慢性伤口液中，生长因子活性得以成功保留。进一步研究显示，在遗传性糖尿病小鼠的全层伤口补充 HNE 后，这些 NP 可促进胶原重塑并缓解炎症。创新点：开发了将蛋白酶抑制剂置于生长因子近距离的异质性 NP。此外，纳米颗粒的模块化结构允许同一抑制剂在不改变生长因子氨基酸序列的情况下保护多种生长因子。结论：我们的研究结果表明，所开发的纳米颗粒在慢性伤口愈合治疗中具有巨大潜力，并可能进一步促进生长因子疗法的临床转化。纳米颗粒设计的可定制模板使其在研究和医学的多个领域具有多方面应用潜力。

313. Albac, S., et al., Efficacy of Bacteriophages in a Staphylococcus aureus Nondiabetic or Diabetic Foot Infection Murine Model, in Antimicrob Agents Chemother. 2020.
313. 阿尔巴克，S. 等，噬菌体在金黄色葡萄球菌非糖尿病或糖尿病足感染小鼠模型中的疗效，载于《抗微生物剂与化学疗法》2020 年。

This study investigated the in vivo efficacy of three bacteriophages combined compared with linezolid in two mouse models (nondiabetic and diabetic) of Staphylococcus aureus foot infection. In both models, a single injection of bacteriophages in the hindpaw showed significant antibacterial efficacy. Linezolid was as effective as bacteriophages in nondiabetic animals but ineffective in diabetic animals. These findings further support preclinical and clinical studies for the development of phage therapy.
本研究比较了三种噬菌体联合应用与利奈唑胺在两种小鼠模型（非糖尿病和小糖尿病）中对金黄色葡萄球菌足部感染的体内疗效。在两种模型中，单次向后肢注射噬菌体均显示出显著的抗菌疗效。利奈唑胺在非糖尿病动物中的疗效与噬菌体相当，但在糖尿病动物中无效。这些发现进一步支持了噬菌体疗法开发的预临床和临床研究。

314. Alavi, M. and M. Rai, Topical delivery of growth factors and metal/metal oxide nanoparticles to infected wounds by polymeric nanoparticles: an overview, in Expert Rev Anti Infect Ther. 2020. p. 1021–1032.
314. 阿拉维，M. 和 M. 赖，聚合物纳米颗粒在感染伤口局部递送生长因子和金属/金属氧化物纳米颗粒：综述，载于《抗感染治疗专家评论》. 2020. 第 1021–1032 页.

INTRODUCTION: Infected chronic wounds particularly diabetic foot ulcers (DFUs) can result from stable colonization of antibiotic-resistant bacteria and fungi at the wound sites. In this context, the rapid healing of infected wounds has been the main goal in recent investigations. This issue can be solved by improving wound-healing phases including hemostasis, inflammatory, proliferative, and remodeling/maturation, and removal of bacteria and fungi. The applications of growth factors (GFs) and metal/metal oxide nanoparticles (MNPs/MONPs) are two choices for these targets. However, the lack of sustainable release of these agents is an important problem for appropriate wound healing. AREA COVERED: The present review is focused on recent advances in delivery systems composed of growth factor and MNPs/MONPs for rapid wound healing. EXPERT OPINION: Synthetic and natural polymeric micro- and nanocarriers including polyvinylpyrrolidone (PVP) and chitosan play a vital role in the healing of infected chronic wounds. Using various derivatives of chitosan as pH-responsive polymer with basic and acidic groups can be the best option to prepare controllable and sequential GF release. However, it warrants further extensive research to solve wound-healing problems.
引言：感染性慢性伤口，尤其是糖尿病足溃疡（DFUs），可能由伤口部位抗生素耐药细菌和真菌的稳定定植引起。在此背景下，感染性伤口的快速愈合已成为近期研究的主要目标。这一问题可通过优化伤口愈合阶段（包括止血、炎症、增生及重塑/成熟阶段）以及清除细菌和真菌来解决。生长因子（GFs）和金属/金属氧化物纳米颗粒（MNPs/MONPs）的应用是实现上述目标的两种选择。然而，这些物质的可持续释放不足是影响伤口愈合的关键问题。研究范围：本综述重点探讨了生长因子与 MNPs/MONPs 复合递送系统在加速伤口愈合方面的最新进展。专家意见：合成与天然聚合物微/纳米载体（如聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和壳聚糖）在感染性慢性伤口愈合中发挥关键作用。利用壳聚糖的各种衍生物作为具有碱性和酸性基团的 pH 响应型聚合物，可制备可控且序列释放生长因子的理想载体。然而，为解决伤口愈合问题，仍需开展进一步深入研究。

315. 赵月, 仿生智能高分子水凝胶材料的设计制备及其生物应用. 2020.

为了满足人们日益增长的应用需求,智能响应型水凝胶凭借其优越的性质成为高分子学科中的研究热点。在科研人员的多方努力下,智能响应型水凝胶的性能有了极大的提升,适用范围不断被发掘。即便如此,大多数智能响应型水凝胶还缺乏生物性能,难以解决生物医学上的实际问题。如何在赋予凝胶多功能的同时,还使其兼具生物性能,是水凝胶实际应用过程中亟需解决的问题。自然界中,生物体的形态、模式和结构为科学的创新提供了灵感,也为解决智能响应型水凝胶在生物应用面临的问题上提供了宝贵的借鉴。从基础研究和实际应用的角度来讲,探索新型的具有生物应用功能的水凝胶具有重要的现实意义。因此,本文以智能响应型水凝胶为主线,借鉴仿生学思维,以解决生物应用中的实际问题为目标,开展了如下工作:首先,受到动物骨基质结构的启发,构建了无机-有机复合支架来辅助干细胞治疗类风湿性关节炎。该复合支架材料将三维打印多孔金属支架与聚多糖自修复水凝胶结合。水凝胶的引入不仅可以将骨髓间充质干细胞递送至靶向部位,还可以在注射后为细胞培养提供有利的微环境。这个结构和功能优化的复合支架充分利用无机和有机材料的优势,更真实地模拟骨基质的物理化学环境。承载骨髓间充质干细胞后,复合支架具有抑制炎性因子,重建受损软骨,促进软骨下骨再生的功能。其次,以类风湿性关节炎常用药物和化学修饰后的多糖为主要原料,进一步构筑了具有抗炎功能的水凝胶。在这种水凝胶的作用下,脂肪间充质干细胞的存活率有所提高。细胞和动物实验结果表明,抗炎型水凝胶复合支架可以在类风湿性关节炎病情改善方面,发挥抑制炎症因子和重建骨组织的作用。再其次,以生物界矿化过程为灵感,进一步开发了一种仿生矿化水凝胶。该矿化水凝胶以纳米羟基磷灰石、碳酸钠和聚丙烯酸为原料,通过超分子作用力形成三维网络结构。这种矿化水凝胶在微观结构和化学成分上都与天然骨骼组织相类似。值得注意的是,在生理条件下,矿化水凝胶具有良好的稳定性、生物相容性、生物活性和骨传导性。在不引入外源干细胞的情况下,水凝胶本身就可以促进骨质疏松症中骨缺损的再生。最后,在动物皮肤多功能的启发下,构建了具有抗菌活性的多功能导电水凝胶。通过将聚多巴胺修饰的银纳米粒子、聚苯胺和聚乙烯醇超分子作用力自组装成三维立体的高分子网络结构。该导电水凝胶具有大范围可调的机械性能、优异的加工性能、自修复性能、多重粘附性,以及传统导电水凝胶不具备的广谱抗菌活性。这种导电水凝胶可以作为表皮传感器对人体的大规模运动以及动物的反射状况进行实时监测。此外,该水凝胶在糖尿病足创面的治疗方面具有促进血管和胶原生成,抑制细菌生长,控制创面感染等效果。

316. 袁海彬, 细菌纳米纤维素基多效型创伤修复材料的制备及性能研究. 2020.

创伤现已成为继癌症和心脑血管疾病之后的人类第三大致死病因。皮肤损伤作为创伤的重要分支,其有效治愈问题越来越受到人们的关注。皮肤损伤按伤口类型可大致分为两类,即慢性创伤和急性创伤。常见的慢性创伤如烧伤、烫伤、糖尿病足以及一些病理溃疡等,其治疗目标是防止创面感染和促进组织再生。而急性创伤主要指大面积出血,其首要治疗目标是快速止血。目前,临床上治疗皮肤创伤的主要方法是使用一些敷料产品。理想的创伤修复材料必须具备一系列显著的特征,如快速的促凝血能力,维持创面适宜的湿润环境,允许氧的交换,吸附创面渗出液,加速创口闭合,减少疼痛和防止感染等。目前,除传统的无菌纱布和脱脂棉之外,已有许多功能材料被开发用于创伤的修复,如纳米银、壳聚糖、藻酸盐、胶原、聚氨酯等。尽管这些材料对于创伤的修复起到一些积极作用,但这些敷料产品的应用受到诸多限制,如功能单一、制备工艺复杂、成本高、理化性质差和潜在毒性等。因此,理想创伤修复材料的探索和开发始终是该领域的热点和难点。细菌纳米纤维素(BNC)是由细菌合成的纤维素,具有优良的纳米纤维网络结构、高化学纯度、高持水能力和良好的生物相容性,在食品、化妆品、纺织和生物医用材料等领域具有广泛应用前景。其中,创伤敷料成为该材料最具应用价值的方向之一,吸引了国内外众多研究者的关注。然而,BNC本身并不具备抗菌性能,且主动促愈能力仍有待提高。目前,有研究通过复合的方法赋予并提高了BNC材料的抗菌性能和促愈能力,并评价了其在创伤治疗中的应用潜力。但大多数研究停留在对BNC性能的盲目扩充上,实际应用价值有限,对BNC临床应用无实质性推动,并且仍有许多关键性问题未得到有效解决。譬如(1)不同菌株来源的BNC的理化和生物学性质往往有所差异,进而对创伤的治疗效果产生影响,然而,目前尚未引起研究者的关注。(2)不同抗菌剂和促愈因子的选择以及高效复合制备方法的探索,对材料的实际应用将起到决定性效果。(3)目前尚欠缺关于BNC基功能材料用于急性出血创口,尤其体内可吸收止血材料的制备研究。这些研究对BNC基创伤治愈材料的优化制备、性能改进以及应用领域的拓展等方面均具有非常重要的意义。鉴于此,本课题从BNC生产菌株出发,选用三种不同株型的木葡糖酸醋杆菌(DHU-WX-1、DHU-ATCC-1和ATCC 23770),评估并比较不同菌株来源BNC的微观结构、理化性质以及生物相容性等,进而探索这些差异对创伤修复效果的影响,筛选作为创伤敷料BNC的最适生产菌株。在此基础之上,通过创新设计的电场驱动技术将乳铁蛋白(LF)和胶原蛋白(COL)与BNC进行同步复合,或者通过静电吸附自组装法将带正电荷假蛋白(Arg-PEA)和负电荷透明质酸(HA)阴离子与BNC进行一浴复合,制备出多种兼具抗菌和促愈功能的BNC基复合材料,并在大鼠皮肤损伤模型中评估了创伤修复效果。最后,通过选择性氧化获得氧化细菌纳米纤维素(OBC),进而通过静电吸附自组装得到氧化细菌纳米纤维素-胶原蛋白-壳聚糖复合海绵,并在大鼠肝脏等动物模型中评估了该复合海绵用于体内可吸收止血的治疗效果,拓宽了BNC基创伤治愈材料的应用范围。本论文的主要研究内容和结果如下:1、研究了不同菌株来源BNC对创伤修复的影响,筛选作为创伤敷料BNC的最适生产菌株。结果显示:(1)不同菌株来源的BNC具有不同的理化性质,具体表现为不同的纤维密集程度和纤维直径,进而导致其具有不同的持水性、透汽性以及力学性能等。(2)不同菌株来源BNC的上表面比下表面纤维更为致密,疏松的下表面比致密的上表面具有更好的细胞相容性,并且三种BNC上表面的细胞相容性并未有显著差异,而下表面则具有显著差异性。(3)大鼠皮肤损伤模型修复实验表明,三种BNC具有不同的创伤修复效果。综合来看,不同菌株来源的BNC具有不同的理化特性和细胞相容性,导致了不同的创伤治愈效率。其中,由DHU-WX-1菌株生产的BNC膜具有适宜的保水性、透汽性和细胞相容性,创伤治愈效果最优,为后续实验基底材料的选择奠定了理论基础。2、创新设计了电场驱动复合技术,将LF和COL与BNC进行高效复合,成功制备了兼具抗菌和促愈功能的BNC/LF/COL复合水凝胶材料,研究了该材料的理化和生物学性能并在大鼠模型中评估了其对皮肤创伤的修复效果。结果显示:(1)电场驱动法比传统的浸渍吸附法具有更高的复合制备效率,具体表现为更短的时间消耗、更少的溶液体积需求、更高的蛋白负载量和更好的材料均匀度,是一种极具应用潜力的复合材料制备技术。(2)BNC/LF/COL具有适宜的保水性和透汽性、优异的广谱抗菌性,并能显著促进成纤维细胞黏附和增殖。(3)大鼠实验结果表明,BNC/LF/COL能显著促进皮肤创面收缩和再上皮化。创面愈合平均时间为9天,显著短于无菌纱布治疗组(21天),有用于临床治疗慢性创伤的潜力。3、以效果更安全稳定的假蛋白作为抗菌剂,通过静电吸附的方式在BNC网络结构中,与预先电场驱动复合的透明质酸进行自组装,成功获得绿色环保且兼具抗菌和促愈功能的BHAP复合水凝胶材料,体内外评估了该材料作为创伤敷料用于慢性创伤的应用潜力。结果显示:(1)假蛋白和透明质酸的掺入自组装并未破坏BNC原有的空间网络结构。通过优化复合比例,BHAP的持水性和透汽性较纯BNC得到显著改善。(2)依托于假蛋白的特性,BHAP对多种细菌表现出较强的抑制作用,但对真核细胞并无显著毒性,表现出较好的细胞相容性。(3)大鼠皮肤损伤修复实验结果表明,BHAP能显著促进皮肤创面收缩和再上皮化,抑制细菌感染。创面平均治愈时间为10天,显著少于无菌纱布治疗组(21天),有应用于临床治疗慢性创伤的潜力。4、通过选择性化学氧化制备得到氧化细菌纳米纤维素(OBC),利用OBC的聚阴离子和壳聚糖(CS)的聚阳离子进行静电吸附自组装OBC/CS,并在组装过程中巧妙地将COL进行绑定,得到OBC/COL/CS多功能型纳米复合材料。通过大鼠肝脏出血模型评估了OBC/COL/CS作为可吸收止血材料用于体内止血的效果。结果显示:(1)由于OBC和CS之间静电力的存在,将两种分散液混合后,复合体系可以在短时间内通过自组装迅速完成,并可利用自组装过程将COL进行绑定。该方法避免了使用有一定毒性的化学交联剂,并且适用于其它生物大分子复合材料的制备,具有普适性。(2)OBC/COL/CS纳米复合材料具有适宜手术操作的力学性能、广谱抗菌性、促成纤维细胞增殖以及优异的体内降解吸收性。(3)大鼠实验证实OBC/COL/CS比目前的临床止血产品——美国强生的速即纱(Surgicel)具有更好的止血效果,具体表现为更好的促凝血特性和凝血能力、更高的红细胞和血小板粘附性以及更低的失血量,大大缩短了止血时间。综合而言,OBC/COL/CS是一种快速、高效、安全的促凝血材料,具有广谱抗菌性和良好的细胞相容性,在控制内出血领域具有广阔的应用前景。本文从BNC生产菌株出发,评估了不同菌株来源BNC理化性质差异性对创伤修复效果的影响,研究了BNC结构性质与创伤修复效果的联系。发掘并选用一些高性能材料,通过多种开创性的技术手段制备出一系列具有潜在临床应用价值的BNC基创伤修复材料,为BNC基功能医用材料的批量化制备和规模化应用奠定了基础。最后通过独特技术手段极大地提高了BNC基材料用于急性出血创伤修复的潜力,拓宽了BNC基创伤修复材料的应用范围。论文系统评价并展示了BNC在创伤修复中的应用潜力。

317. 杨汇尚, 用于难愈伤口修复的功能化纳米膜的制备及其性能研究. 2020.

当伤口受到严重细菌感染或机体患有持续的内源性疾病(如糖尿病)时,患者无法通过自身修复系统实现伤口愈合,便发展成为难愈伤口。由于持续性的脓肿及溃烂,伤口多表现为凹凸不平状,形貌十分复杂。如无外部干预治疗,容易造成局部组织坏死,严重者会造成大面积组织切除或截肢,甚至死亡。现有临床伤口敷料如纱布、泡沫敷料和水凝胶敷料等多为块状敷料,由于其缺乏柔韧性,无法实现复杂形貌难愈伤口的有效贴合以及粘附,进而造成敷料脱落失效。因此,开发出一种可自粘附于复杂形貌创面的伤口敷料,在临床上具有重要意义。纳米膜是一种厚度为纳米级,纵横比大于10～6的薄膜材料。巨大的纵横比赋予其优异的柔顺性,可以“无缝”地贴合在任意形貌表面,并通过物理作用力牢固粘附于基底表面。本研究拟选择生物相容性好、反应位点多的生物材料为基底,借助溶液旋涂法构建纳米膜敷料。通过对制备工艺进行优化,获得理想厚度的纳米膜,对其理化性能进行表征,并对纳米膜粘附机制做简要的探讨,揭示纳米膜厚度、表面形貌对其粘附性能的影响。结果表明所制备的纳米膜对复杂形貌的湿组织具有优异的粘附性能,且在伤口应力环境下仍保持牢固粘附。在此基础上,针对糖尿病足和细菌感染创面,这两种常见的难愈伤口为对象,对纳米膜进行功能化,以更好满足不同类型难愈伤口的修复要求。首先,针对糖尿病血管病变导致的伤口愈合难题,将具有促血管化作用的多肽修饰到力学性能好的丝素蛋白纳米膜上,获得促血管化丝素蛋白纳米膜敷料(QSN)。体外细胞实验表明QSN对人脐静脉内皮细胞具有优异的生物相容性,且能促进其成血管相关基因高水平表达。进一步将其用于糖尿病小鼠伤口,发现QSN可牢固粘附于伤口,并能促进伤口的再上皮化和血管再生,21天后基本实现伤口愈合和皮肤组织再生。QSN为糖尿病难愈伤口提供一种便利、有效的修复方案。其次,针对细菌感染型难愈伤口,将抗菌多肽修饰到胶原纳米膜上,获得抗菌胶原纳米膜敷料(KCN)。体外抗菌实验表明KCN能在2小时内杀死超过99%的伤口常见细菌,展现出广谱高效的抗菌功能,并且KCN具有良好的生物相容性。进一步将KCN用于大鼠皮肤细菌感染型伤口,结果表明KCN能牢固粘附于创面,并具有快速、持久的伤口抗感染能力,在14天后基本实现伤口愈合。KCN能为感染型难愈伤口提供一种可靠的修复方案。总之,本研究基于纳米膜能粘附于复杂形貌伤口表面的特点,开发出系列功能化纳米膜敷料,有效实现糖尿病足、细菌感染类难愈伤口的修复。这种使用便利、有效的伤口敷料有望作为一种先进的辅助治疗手段,为临床难愈伤口提供一种全新的解决方案,具有十分重要的理论意义和广阔的应用前景。

318. 乔越, 新型无机纳米生物材料在耐药菌感染慢性难愈合伤口和角膜炎的抗菌促愈功能研究. 2020.

研究目的慢性难愈合伤口由严重外伤、烧伤、放射性损伤、糖尿病等因素引起。糖尿病的慢性难愈合皮肤创面因神经及血管病变等导致局部缺血及组织营养障碍,在其创面修复过程中易出现伤口经久不愈的症状。在损伤后期,由于上皮持续损伤、机体防御机制破坏等原因,难愈合伤口易继发细菌感染。糖尿病患者眼角膜损伤后期继发感染性角膜炎的发病率已高达半数以上,其感染后在短时间内诱发失控性炎症反应,形成极严重的急性化脓性角膜溃疡蔓延至全角膜甚至全眼球。近年来临床上细菌耐药形势愈加严峻,而在其治疗过程中,传统抗生素更遭遇瓶颈。探索研究对抗耐药菌感染同时促进伤口愈合的新方法成为医药界面临的课题。本课题针对慢性难愈合伤口和角膜炎治疗中的抗感染和促愈两大难题,设计一系列协同近红外激光光热治疗的新型无机纳米生物材料,在体外细胞和体内糖尿病小鼠动物模型中系统地研究所制材料在耐药菌感染的慢性难愈合伤口和角膜炎方面的抗菌促愈功能和机理,为研究开发新型治疗手段奠定基础。研究方法(1)采用一步合成法、模板法构建三角形银纳米颗粒、超小尺寸硫化铜纳米点和金银氧化亚铜复合纳米壳三种新型无机纳米生物材料。通过高分辨率透射电镜、紫外可见光分光光度计、动态光散射仪、X射线衍射仪等实验技术对纳米材料的形貌结构及光学吸收性质、热稳定性、光热转化效率等进行表征测试。(2)在体外细菌和细胞模型中,采用噻唑蓝比色法、浊度法、涂板法、荧光标记法、透射电镜、扫描电镜、划痕法、脉管生成法等实验方法,通过统计学定量分析评价并考察纳米材料的体外抗菌疗效和机理。(3)建立耐药菌感染的BALB/c小鼠,糖尿病db/db小鼠皮肤伤口和角膜炎动物模型,通过热成像仪检测法、监测伤口闭合率、眼科临床评分和病理组织学分析等实验技术,评价纳米材料在体内的抗菌和促愈合的疗效。(4)通过相关免疫组化分析、蛋白质印迹和定量聚合酶链反应测试,揭示纳米治疗促进愈合的主要信号通路。(5)通过体重监测、溶血实验、生化指标检查、血液学分析、主要脏器组织学检查等手段进行毒理学考察。研究结果本研究成功构建了三角形银纳米颗粒、超小尺寸硫化铜纳米点和金银氧化亚铜复合纳米壳三种新型无机纳米生物材料。研究结果表明,近红外激光诱导的三角形银纳米颗粒在体外和体内实验中均可以显著抑制临床分离的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌这两种多重耐药菌株。在小鼠耐药菌感染的皮肤创口上可加速创口结痂和收缩,初步显示出一定的促愈合疗效。协同近红外激光的硫化铜纳米点不仅可有效杀死耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和超广谱β-内酰胺酶大肠杆菌,还可释放铜离子促进成纤维细胞迁移和血管内皮细胞再生,从而有效加速耐药菌感染的慢性伤口愈合。核壳结构的金银氧化亚铜复合纳米壳综合了前两种纳米材料的优势,不但可通过联合近红外激光激活中空金银合金核心释放银离子、产生光热效应和光动力效应从而有效杀灭多重耐药菌,而且同时可控制氧化亚铜壳层释放铜离子从而促进周围上皮细胞迁移,在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的糖尿病小鼠慢性难愈合皮肤伤口和角膜炎疾病模型中,均被证实可有效消除多重耐药菌感染,同时促进慢性创伤愈合,从而达到治愈目的。在治疗剂量条件下,三种材料均未显示出对小鼠体重、血液和主要脏器的明显毒性。研究结论本研究针对临床上慢性难愈合伤口和角膜炎中抗感染和促愈两大难题,成功构建出具有主要强力抗多重耐药菌兼具间接促愈合作用的三角形银纳米颗粒,主要强力促愈合兼具一定抗多重耐药菌作用的超小尺寸硫化铜纳米点,以及同时具有抗多重耐药细菌和促愈合双重强力功效的金银氧化亚铜复合纳米壳。三种纳米材料均协同近红外激光进行光热治疗,对周围正常组织、血液和主要脏器无明显毒副作用,以上具有抗菌促愈合双重功效纳米治疗系统为临床上应对慢性难愈合伤口和角膜炎的治疗提供了一种富有临床转化前景的候选方案。

319. 乔越, 新型无机纳米生物材料在耐药菌感染慢性难愈合伤口和角膜炎的抗菌促愈功能研究. 2020.

320. 马康, 基于万古霉素的纳米材料在生物传感以及抗菌方面的应用. 2020.

目前耐药细菌引发的感染已经成为人类健康最严重的的威胁之一。由于抗生素的过度使用,导致细菌耐药性的产生,这使得单独使用传统抗生素药物的治疗效果大大降低。此外,再加上耐药性更强、致密的细菌生物膜的形成,导致抗生素无法穿透生物膜,治疗效果再次受限,这使得细菌感染治疗变得更加棘手。而细菌产生耐药性的主要原因归结于单一药物的抗菌机理,即过度、长期地使用某一种药物,往往需要使用更大的剂量,最终会导致细菌对这种药物产生较强的耐药性,形成超级细菌。因此将两种具有显著抗菌效果的药物紧密的结合在一起,形成一种一体化的新型抗菌药物,采取联合治疗的手段为细菌感染治疗提供了一个潜在的解决策略。联合疗法能够从两个或者多个机理方面高效的杀死细菌,从而在某种程度上抑制的单一耐药性的产生,再加上两个药物之间的协同抗菌效果,可以实现一加一大于二的效果,能够减少使用的药物剂量,低量高效地实现对细菌的有效抑制。除了联合治疗之外,寻找开发新型的、抗菌机理与传统抗生素不同的抗菌剂也是解决目前耐药性细菌的一种办法,而其中基于活性氧（reactive oxygen species ROS）杀菌的抗菌剂受到了广泛的关注,其中不乏一些包括基于光动力、纳米酶等效果产生活性氧的抗菌药物。利用光动力产生的活性氧抗菌因具有不易产生耐药性、非侵入性、时空可控性等优点而吸引了人们的广泛关注,而纳米酶具有广谱抗菌性、毒副作用小、无耐药性等特点迅速地成为了新一代的“抗生素”。除此之外,纳米酶还广泛地应用在生物传感方面。本文从解决耐药性细菌的问题出发,构建了两种基于抗生素万古霉素的抗菌纳米平台,分别利用组合疗法和活性氧抗菌两种不同的抗菌手段。研究工作主要从以下两个方面展开:（1）基于联合疗法,我们使用生物相容性较好的聚多巴胺纳米颗粒（PDA NPs）作为载体,将抗生素万古霉素（Vancomycin）和银纳米颗粒（Ag NPs）两种有显著抗菌效果的抗菌剂有效、紧密地结合在一起,形成了一个一体化、致密的PDA@Van-Ag纳米抗菌平台,该设计简单合理,避免了共价修饰的繁琐操作和解决了直接物理混合的不稳定性。同时,得到的新型纳米抗菌药物在对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性大肠杆菌都有显著的杀伤效果,还能够降低万古霉素的使用剂量从而减少耐药性的产生。并且在活体层面上也证明该纳米药物也能够高效地杀死细菌,抑制细菌感染,促进伤口愈合,同时表现出良好的生物相容性。（2）基于活性氧抗菌疗法,通过水热法用抗生素万古霉素反应制备得到一种新型的碳量子点（Van-CDs）,该碳量子点具备优异的过氧化物纳米酶性质,能够有效地将H2O2转化成更具杀伤力的羟基自由基（·OH）,同时该材料具备光动力性质,能够在660 nm光照条件下产生单线态氧（1O2）,它从两个方面高效产生的活性氧能够增强对细菌的杀伤作用。同时残留的万古霉素的官能团能够使得该碳量子点与细菌更有效的结合,表现出更好的抗菌效果。结果表明该碳量子点不仅对游离的细菌有较好的杀伤作用,对于细菌所形成的致密生物膜也有较强的清除作用,活体实验证明该新型碳量子点具有用于糖尿病足生物膜感染的巨大潜力。最后,Van-CDs的纳米酶的性质还可以用于生物传感如葡萄糖的检测应用当中。

321. 马康, 基于万古霉素的纳米材料在生物传感以及抗菌方面的应用. 2020.

322. 李圣宇, 抗菌防粘连纱布—荷叶银纱布的制备及性能研究. 2020.

纱布是用于皮肤伤口的最广泛使用的伤口敷料。这不仅是因为纱布具有成本效益并且易于使用,还因为它们可以充当物理屏障来保护受伤的皮肤免受细菌感染。然而,由于以下两个原因,纱布的使用可能使伤口的再生恶化:1)纱布可引起严重的感染,因为伤口挤出物被吸收到纱布中为细菌的生长提供了适当的滋润和营养的环境;2)由于伤口挤出物渗透到纱布中,纱布会紧紧粘在受伤的皮肤上,并在换药时损坏新形成的皮肤,从而导致“继发性伤害”。具有频繁继发性损伤的伤口感染（由每天或常规换药引起）会显着延长伤口愈合的过程,这可能导致严重的并发症,尤其是对于患有基础疾病（例如糖尿病）的患者。为了解决上述两个问题,高度期望纱布具有抗粘连性和抗菌性。但是,很少有网纱可以同时获得这两种功能。因此,迫切需要开发具有抗菌和抗皮肤粘合特性的高级纱布。根据以上的研究要点,本文的研究内容主要分为以下几部分:1.我们仅通过三个简单的浸涂步骤就开发出了荷叶模拟的抗粘连和抗菌医用纱布。首先,将普通纱布浸入多巴胺三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中以进行PDA涂层。然后,基于PDA和巯基-全氟化碳的反应,将纱布浸入全氟化碳溶液中以形成疏水层。最后,将纱布浸入硝酸银溶液中以原位发芽Ag NPs,得到预期的产品（荷叶银纱布）。我们采用多种方法包括扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪（XRD）,X射线衍射能谱（EDS）,接触角测量仪等多种检测方法,表征荷叶银纱布的成功合成。2.事实上700-1100 nm红外线（NIR）对组织具有更深的穿透能力,使其适合生物应用。同样,近红外光触发的PTT通常需要50°C或更高的温度才能诱导蛋白质破坏和细菌死亡,但是高温或长时间照射可能会对附近的组织造成烫伤和热损伤。另外,较低的温度（例如43℃）策略不能在短时间内达到较高的抗菌效果。聚多巴胺（PDA）为增强光热性提供了新的思路,因为它与贻贝的粘附蛋白具有相似的分子结构。PDA的邻苯二酚基团可以进行氢键键合,静电相互作用以及与各种表面的π-π相互作用,从而不仅仅使材料具有良好的细胞/组织粘合特性,并且由于其可降解性而具有出色的生物相容性,而在体内没有意外的不良影响。荷叶银纱布就因为含有PDA,在近红外（NIR）诱导的光热效应温度可升高近20℃,增强纱布的抗菌功效。3.荷叶银纱布的抗菌性来自Ag NPs,其核心是银纳米颗粒释放Ag+达到破坏微生物细胞壁。之后通过一系列的抗菌实验,包括抑菌圈实验,光学度检测,细菌共培养等方式证实荷叶银纱布具有良好的抗菌性。而细胞活死染色及毒性实验等证实荷叶银纱布具有良好的生物相容性和细胞安全性。此外,通过对荷叶银纱布进行的离子释放实验证实,荷叶银纱布缓释作用时间长,释放效率高,更有利于后期的伤口愈合的应用。4.采用C57BL/6小鼠全层皮肤切除的感染创面模型对创面愈合效率进行评价。微生物尤其是金黄色葡萄球菌（S.aureus）引起的感染可导致严重的组织损伤,因此我们采用金黄色葡萄球菌快速感染伤口,达到模拟伤口感染的效果。体内实验证明,荷叶银可明显降低伤口细菌残留,有效加快小鼠创面愈合,促进肉芽组织增生,并且可以促进伤口部位胶原的沉积及排列。NIR作用也具有加快创面愈合的作用,激光和荷叶银的相互作用可以进一步有效加快创面愈合速度。

323. 段红梅, 纤维基介孔二氧化硅药物载体的制备及传递性能研究. 2020.

伤口敷料是一种保护伤口、防止伤口感染,并能促进伤口愈合的医疗产品,正常的急性伤口在一般的伤口敷料的护理下能很快恢复其结构和功能上的完整性,而对于一些糖尿病足溃疡、压疮以及烧伤患者而言,创面很难进行有序的修复愈合。局部疼痛、凝血性能不足、细菌感染等情况都会导致伤口难愈或不愈,因此开发出一种新型敷料来满足伤口愈合不同时期的不同需求十分必要。正常的伤口愈合过程主要分为四个阶段:止血期、炎症期、增殖期和重塑期,其中炎性期伤口易受细菌感染,是导致伤口延迟愈合的主要阶段。为了解决慢性伤口炎性期长效抗菌和药物持续释放的问题,本文分别设计制备了介孔级药物载体、介孔-纤维复合药物载体、介孔-多级纤维复合药物载体等多级载药系统,并针对不同药物载体的药物释放性能进行了研究和对比,分析了不同释药系统在伤口愈合过程中,尤其是炎性期前后发挥的药物作用,以寻求能够长效控制炎性、加快伤口愈合的精准化伤口敷料设计的目的。本文的具体研究内容如下:首先,介孔药物载体的设计与制备。以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为软模板剂,以正硅酸乙酯（TEOS）为有机硅源,基于溶胶-凝胶法在碱性条件下合成介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）,通过改变合成过程中的pH条件、模板剂浓度和搅拌速度来探讨MSNs的最佳合成参数,在最佳合成参数下制备得到的MSNs的比表面积为821.124 m2/g,孔容为0.646 cm3/g,介孔平均孔径为3.537nm。其次,采用超声浸渍法将抗菌药物盐酸环丙沙星（Cip）负载到MSNs中,探讨药物溶液浓度对介孔材料载药量和包封率的影响,并在酸性条件下进行了体外释放试验。研究结果表明,随着药物溶液浓度的增加,介孔材料的载药量与包封率均先增大后减小,在Cip溶液浓度为7mg/mL时,表现出最佳的载药性能。体外释药结果表明,该药物载体具有较好的药物缓释效果,Cip的释放速率由快到慢,且可以在168h内持续释放。接着,将上述MSNs无机材料与有机高分子材料聚己内酯（PCL）混合,以姜黄素（Cur）为PCL中的客体分子,采用静电纺丝方法先后制备了PCL/MSNs-Cip及PCL-Cur/MSNs-Cip复合纤维膜。对比释药结果表明,相比于MSNs-Cip,纤维膜PCL/MSNs-Cip中的药物释放率由于纤维结构的包裹远低于MSNs中药物的释放率,两种载体中Cip的释放趋势基本一致;而在PCL-Cur/MSNs-Cip双载药纤维膜中,PCL中包含的药物Cur的释放速率高于MSNs中负载的药物Cip,在12h内,两种药物的累积释放率分别为53.43%和28.58%,大量抗菌药物释放,在伤口愈合过程中控制炎症反应的出现;24h后,Cur的释放速率逐渐降低并趋于平缓,Cip的释放维持缓慢释放,延长了纤维膜的整体抗菌作用的时间,具有长效抗菌的作用。最后,以上述双载药有机-无机复合纤维为核层,壳聚糖（CS）为壳层,盐酸利多卡因（Lid）作为壳层的客体分子,采用同轴静电纺丝的方法制备多级药物释放载体,研究发现,在伤口愈合初期,纤维壳层止疼药物Lid大量释放,可起到快速镇痛的作用;中间核层抗菌药物Cur在0～72h内持续释放,为伤口愈合提供抗菌支持,72h后释放曲线趋于平缓;而此时,介孔硅中负载的抗菌药物Cip的释放仍然缓慢上升,达到长效抗菌的效果。由释放曲线分析可知,以上所有药物释放均遵循Fick定律,扩散作用是药物释放的主要驱动力。抗菌实验结果表明多级药物释放载体纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都表现出长效持续的抗菌作用。

324. Motawea, A., et al., The impact of topical phenytoin loaded nanostructured lipid carriers in diabetic foot ulceration, in Foot (Edinb). 2019. p. 14–21.
324. 莫塔维亚（Motawea），A. 等，外用苯妥英负载纳米结构脂质载体对糖尿病足溃疡的影响，载于《足病学》（爱丁堡版），2019 年，第 14–21 页。

OBJECTIVE: The aim of this study is to develop, and characterize nanostructured lipid carriers (NLCs) of phenytoin (PHT) in order to improve its entrapment efficiency and sustained release to improve the healing process. METHODS: Twenty-seven patients with neuropathic diabetic foot ulceration (DFU) were enrolled in this study. Patients were comparable regarding size, grading of ulcer and control of diabetes with no major deformity. All patients were managed by weekly sharp debridement if indicated and offloaded with cast shoes. They were equally divided into three groups: PHT-NLC-hydrogel (0.5%w/v), phenytoin hydrogel (0.5%w/v) and blank hydrogel groups. Changes in wound area were monitored over 2 months. RESULTS: Baseline wound area of PHT-NLC, PHT and blank hydrogels were 5.50 ± 3.66, 3.94 ± 1.86 and 5.36 ± 2.14 cm(2), respectively. Ulcers treated with PHT-NLC hydrogel showed smaller wound area compared to control groups (ρ < 0.05). The overall reduction in ulcer size were 95.82 ± 2.22% for PHT-NLC-hydrogel in comparison to 47.10 ± 4.23% and -34.91 ± 28.33% for PHT and blank-hydrogel (ρ < 0.001), respectively. CONCLUSION: PHT-NLC hydrogel speeds up the healing process of the DFU without adverse effects when compared to the positive and negative control hydrogels. Moreover, the study can open a window for topical application of NLCs loaded with PHT in the treatment of numerous dermatological disorders that resist conventional treatment. KEY MESSAGE: The delivery of drug molecules and their localization into the skin is the main purpose of the topical dosage forms. In this manuscript, the impact of topical phenytoin loaded nanostructured lipid carrier in improving wound healing in patients with neuropathic diabetic foot ulceration was investigated. Phenytoin loaded nanostructured lipid carrier dressing was found to be more effective than phenytoin hydrogel at the same concentration in healing of neuropathic diabetic foot ulcer.
研究目的：本研究旨在开发并表征苯妥英（PHT）的纳米结构脂质载体（NLCs），以提高其包封效率和缓释性能，从而促进愈合过程。方法：本研究纳入了 27 例糖尿病神经病变性足溃疡（DFU）患者。患者在伤口大小、溃疡分级及糖尿病控制方面具有可比性，且无明显畸形。所有患者均接受每周一次的锐性清创（如需）及石膏鞋减压治疗。患者被随机分为三组：PHT-NLC-水凝胶组（0.5% w/v）、苯妥英水凝胶组（0.5% w/v）及空白水凝胶组。伤口面积变化在 2 个月内进行监测。结果：基线时，PHT-NLC、PHT 和空白水凝胶组的伤口面积分别为 5.50 ± 3.66、3.94 ± 1.86 和 5.36 ± 2.14 cm²。与对照组相比，使用 PHT-NLC 水凝胶治疗的溃疡伤口面积更小（ρ < 0.05）。与对照组相比，PHT-NLC 水凝胶组的溃疡面积总体减少了 95.82 ± 2.22%，而 PHT 组和空白水凝胶组分别为 47.10 ± 4.23%和-34.91 ± 28.33%（ρ < 0.001）。结论：与阳性及阴性对照组水凝胶相比，PHT-NLC 水凝胶在不产生不良反应的情况下加速了 DFU 的愈合过程。此外，本研究为将载有 PHT 的 NLC 用于治疗多种对传统治疗无效的皮肤病提供了新的应用前景。关键信息：药物分子的输送及其在皮肤中的定位是外用制剂的主要目的。本文探讨了外用苯妥英载纳米结构脂质载体对神经病变性糖尿病足溃疡患者伤口愈合的影响。苯妥英负载的纳米结构脂质载体敷料在治疗神经病理性糖尿病足溃疡方面，与相同浓度的苯妥英水凝胶相比，显示出更佳的疗效。

325. Meng, L., et al., Human α defensins promote the expression of the inflammatory cytokine interleukin-8 under high-glucose conditions: Novel insights into the poor healing of diabetic foot ulcers, in J Biochem Mol Toxicol. 2019. p. e22351.
325. 孟，L. 等，人α防御素在高血糖条件下促进炎症细胞因子白细胞介素-8 的表达：糖尿病足溃疡愈合不良的新见解，载于《生物化学与分子毒理学杂志》，2019 年，第 e22351 页。

Sustained infection and chronic inflammation are the most common features and complex mechanisms of diabetic foot disease. In this study, we examined the expression and functional roles of human endogenous α defensins in diabetic foot ulcer. The expression levels of human α defensins HNP1, HNP3, and HNP4 were significantly higher in the wound center than the edge of diabetic foot ulcers. And the inflammatory cytokine interleukin IL-8 (IL-8) was also highly expressed in wound exudates. In human foreskin fibroblasts, these human α defensins were found only slightly to affect IL-8 expression directly. hemoglobin A1C (HbA1c) is the main clinical indicator of diabetic foot disease. Advanced glycation end products of bovine serum albumin (AGE-BSA), as HbA1c analogue, was found to promote IL-8 expression. Human α defensins, in the presence of AGE-BSA, further significantly promoted IL-8 expression. These findings showed that human α defensins aggravated the inflammatory response in diabetic foot ulcers patients, providing new insights in to the poor healing of diabetic foot ulcers.
持续感染和慢性炎症是糖尿病足病最常见的特征和复杂机制。本研究探讨了人内源性α防御素在糖尿病足溃疡中的表达及其功能作用。结果显示，糖尿病足溃疡中心部位的人α防御素 HNP1、HNP3 和 HNP4 的表达水平显著高于溃疡边缘。炎症细胞因子白细胞介素-8（IL-8）在伤口渗出液中也高度表达。在人包皮成纤维细胞中，这些人类α防御素仅对 IL-8 表达有轻微影响。糖化血红蛋白（HbA1c）是糖尿病足病的主要临床指标。牛血清白蛋白的晚期糖基化终末产物（AGE-BSA）作为 HbA1c 的模拟物，被发现可促进 IL-8 的表达。在 AGE-BSA 存在下，人类α防御素进一步显著促进了 IL-8 的表达。这些发现表明，人类α防御素加重了糖尿病足溃疡患者的炎症反应，为糖尿病足溃疡愈合不良提供了新的见解。

326. Li, X., et al., Synergistic in vitro effects of indocyanine green and ethylenediamine tetraacetate-mediated antimicrobial photodynamic therapy combined with antibiotics for resistant bacterial biofilms in diabetic foot infection, in Photodiagnosis Photodyn Ther. 2019. p. 300–308.
326. 李，X. 等，吲哚青绿与乙二胺四乙酸盐介导的抗菌光动力疗法联合抗生素治疗糖尿病足感染中耐药细菌生物膜的协同体外效应，载于《光诊断与光动力治疗》2019 年，第 300–308 页。

BACKGROUND: Antibiotic resistance has emerged as one of the most important determinants in diabetic foot infections outcomes. Antimicrobial Photodynamic therapy(A-PDT) or Photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT) has been proposed as an alternative approach for inactivating bacteria, especially resistant bacterial biofilms. This research investigated the synergistic effects of PACT mediated by the photosensitizer indocyanine green (ICG) and ethylenediamine tetraacetate (EDTA) combined with antibiotics against common pathogens of diabetic foot ulcer infection, including Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, in vitro. METHODS: Planktonic bacteria and biofilms of S. aureus and P. aeruginosa were incubated with ICG and EDTA, and then exposed to laser treatment. Quantitative viable counting estimates the phototoxic effects on S. aureus and P. aeruginosa. The susceptibility of methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and multidrug-resistant P. aeruginosa (MRPA) to PACT treatment was detected by disk diffusion and micro-broth dilution methods. Confocal microscopy was used to detect the morphology of biofilms treated with PACT and antibiotics. The resazurin assay was used to quantify the metabolic activity of bacteria in biofilms. RESULTS: PACT mediated by ICG and EDTA led to a more pronounced antibacterial effect in S. aureus and P. aeruginosa compared with ICG alone-mediated PACT. P. aeruginosa was more sensitive to ICG and EDTA-mediated PACT than S. aureus. After PACT treatment, the susceptibility of MRSA and MRPA to antibiotics increased. Furthermore, PACT combined with antibiotic treatment significantly contributed to killing bacteria in the biofilm and disrupting biofilm structure. CONCLUSIONS: ICG and EDTA-mediated PACT combined with antibiotics synergistically enhanced the effects of sterilization and biofilm destruction.
背景：抗生素耐药性已成为影响糖尿病足感染预后最重要的因素之一。抗微生物光动力疗法（A-PDT）或光动力抗微生物化疗（PACT）被提出作为一种替代方法，用于灭活细菌，尤其是耐药细菌生物膜。本研究旨在探讨光敏剂亚叶绿素绿（ICG）与乙二胺四乙酸（EDTA）联合抗生素通过 PACT 对糖尿病足溃疡感染常见病原体（包括金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌）的协同作用，体外实验结果。方法：将金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的悬浮菌体和生物膜与 ICG 和 EDTA 孵育后，再进行激光治疗。通过定量活菌计数评估 ICG 和 EDTA 对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的光毒性作用。采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法检测耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和多重耐药铜绿假单胞菌（MRPA）对 PACT 治疗的敏感性。共聚焦显微镜用于观察 PACT 与抗生素处理后生物膜的形态。使用 Resazurin 试剂盒定量测定生物膜中细菌的代谢活性。结果：ICG 和 EDTA 介导的 PACT 相较于仅 ICG 介导的 PACT，对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抗菌效果更为显著。铜绿假单胞菌对 ICG 和 EDTA 介导的 PACT 的敏感性高于金黄色葡萄球菌。PACT 处理后，MRSA 和 MRPA 对抗生素的敏感性增加。此外，PACT 与抗生素联合治疗显著促进了生物膜中细菌的杀灭并破坏了生物膜结构。结论：ICG 与 EDTA 介导的 PACT 联合抗生素可协同增强灭菌效果及生物膜破坏作用。

327. Kobyliak, N., et al., Neuropathic diabetic foot ulcers treated with cerium dioxide nanoparticles: A case report, in Diabetes Metab Syndr. 2019. p. 228–234.
327. 科比利亚克，N. 等，二氧化铈纳米颗粒治疗神经病变性糖尿病足溃疡：一例病例报告，载于《糖尿病与代谢综合征》2019 年，第 228–234 页。

Wound healing in diabetes is frequently impaired and its treatment remains a challenge. The ability of topical application of cerium (Ce) dioxide nanoparticles (CNPs) to accelerate wound healing in an animal model provides a rationale to develop this technology for use in humans affected by traumatic injury, diabetes and burns. We first described a case report of successful topical treatment of neuropathic diabetic foot ulcers with novel gel containing CNPs. The CNPs has bacteriostatic activity, anti-inflammatory properties and can penetrated into the wound tissue and reduced oxidative damage therefore protect regenerative tissue, suggesting a therapeutic potential for topical treatment of diabetic foot ulcers.
糖尿病患者的伤口愈合常受损，其治疗仍具挑战性。铈（Ce）二氧化物纳米颗粒（CNPs）外用促进伤口愈合的动物模型研究结果，为开发该技术用于创伤、糖尿病及烧伤患者提供了理论依据。我们首次报告了一例神经病变性糖尿病足溃疡成功局部治疗的病例，所用制剂为含 CNPs 的新型凝胶。CNPs 具有抑菌活性、抗炎特性，能渗透至伤口组织并减少氧化损伤，从而保护再生组织，提示其在糖尿病足溃疡局部治疗中的潜在疗效。

328. Khashim, Z., et al., Potential Biomolecules and Current Treatment Technologies for Diabetic Foot Ulcer: An Overview, in Curr Diabetes Rev. 2019. p. 2–14.
328. 卡西姆（Khashim），Z. 等，糖尿病足溃疡的潜在生物分子及当前治疗技术：综述，载于《当前糖尿病研究》2019 年，第 2–14 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulceration remains a major challenge and is one of the most expensive and leading causes of major and minor amputations among patients with diabetic foot ulcer. Hence the purpose of this review is to emphasize on potential molecular markers involved in diabetic foot ulcer physiology, the efficacy of different types of dressing materials, adjunct therapy and newer therapeutic approach like nanoparticles for the treatment of diabetic foot ulcer. METHODS: We conducted a systematic literature review search by using Pubmed and other web searches. The quality evidence of diabetic foot ulcer biomolecules and treatments was collected, summarized and compared with other studies. RESULTS: The present investigation suggested that impaired wound healing in diabetic patients is an influence of several factors. All the advanced therapies and foot ulcer dressing materials are not suitable for all types of diabetic foot ulcers, however more prospective follow ups and in vivo and in vitro studies are needed to draw certain conclusion. Several critical wound biomolecules have been identified and are in need to be investigated in diabetic foot ulcers. The application of biocompatible nanoparticles holds a promising approach for designing dressing materials for the treatment of diabetic foot ulcer. CONCLUSION: Understanding the cellular and molecular events and identifying the appropriate treatment strategies for different foot ulcer grades will reduce recurrence of foot ulcer and lower limb amputation.
背景：糖尿病足溃疡仍是重大挑战，是糖尿病患者足部溃疡导致重大及轻微截肢的最主要原因之一。因此，本综述旨在强调糖尿病足溃疡生理学中潜在的分子标志物、不同类型敷料材料的疗效、辅助治疗以及纳米颗粒等新型治疗方法在糖尿病足溃疡治疗中的作用。方法：我们通过 PubMed 及其他网络数据库进行了系统性文献检索。收集、整理并比较了糖尿病足溃疡生物分子及治疗方法的证据质量。结果：本研究表明，糖尿病患者的伤口愈合障碍受多种因素影响。目前所有先进疗法及足溃疡敷料材料并不适用于所有类型的糖尿病足溃疡，但需进一步开展前瞻性随访研究及体外和体内实验以得出确切结论。已识别出几种关键的伤口生物分子，需在糖尿病足溃疡中进一步研究。生物相容性纳米颗粒的应用为设计治疗糖尿病足溃疡的敷料材料提供了有前景的方法。结论：理解细胞和分子事件并确定不同足溃疡等级的适当治疗策略，将减少足溃疡复发和下肢截肢。

329. Buch, P.J., Y. Chai, and E.D. Goluch, Treating Polymicrobial Infections in Chronic Diabetic Wounds, in Clin Microbiol Rev. 2019.
329. 布赫，P.J.，蔡，Y.，和戈卢奇，E.D.，慢性糖尿病伤口中多微生物感染的治疗，载于《临床微生物学评论》，2019 年。

This review provides a comprehensive summary of issues associated with treating polyclonal bacterial biofilms in chronic diabetic wounds. We use this as a foundation and discuss the alternatives to conventional antibiotics and the emerging need for suitable drug delivery systems. In recent years, extraordinary advances have been made in the field of nanoparticle synthesis and packaging. However, these systems have not been incorporated into the clinic for treatments other than for cancer or severe genetic diseases. We present a unifying perspective on how the field is evolving and the need for an early amalgamation of engineering principles and a biological understanding of underlying phenomena in order to develop a therapy that is translatable to the clinic in a shorter time.
本综述对慢性糖尿病伤口中多克隆细菌生物膜的治疗相关问题进行了全面总结。我们以此为基础，探讨了传统抗生素的替代方案以及对合适药物递送系统日益增长的需求。近年来，纳米颗粒合成与包装领域取得了非凡进展。然而，这些系统尚未被应用于癌症或严重遗传性疾病以外的临床治疗。我们提出了一个统一的视角，阐述了该领域的发展趋势，并强调了早期整合工程原理与对潜在生物学机制的理解，以开发一种可在更短时间内转化为临床治疗的疗法。

330. 赵妍, 基于生物相容性良好的纳米材料的光热治疗在糖尿病创面感染方面的应用探究. 2019.

目的:感染是糖尿病足患者最常见和严重的并发症之一。抗生素一直是临床治疗糖尿病足创面感染的主要方式。然而,不但糖尿病疾病本身血管狭窄会造成抗生素的运输受限;更重要的是,近年来抗生素的滥用导致的多重耐药菌株的产生使得抗生素的疗效越来越差。目前糖尿病足创面感染的临床治疗已经陷入了极大的困境。近年来,纳米技术的快速发展为疾病的治疗提供了全新的科技手段。其中,光热治疗就是利用光热试剂将吸收的光能转化为热能来靶向杀伤目标的新型非抗生素方式。因此,本研究拟采用毒性低和生物相容性好的无机纳米材料白蛋白-硫化铜(BSA-Cu S)和有机纳米材料聚多巴胺(Polydopamine,PDA)作为理想的生物光热试剂用于活体糖尿病创面感染的光热抗菌治疗,以期为糖尿病创面感染的治疗提供新的思路。材料和方法:1.BSA-Cu S和PDA的制备和表征:采用简单的化学方法合成BSA-Cu S和PDA,通过电镜、红外、紫外等仪器对BSA-Cu S和PDA进行表征。2.体外细胞毒性测定:通过MTT实验考察合成的BSA-Cu S和PDA的细胞毒性。3.体外光热抗菌实验:将实验分为4组,分别为(1)细菌+PBS组;(2)细菌+BSA-Cu S/PDA组;(3)细菌+PBS+激光照射组;(4)细菌+BSA-Cu S/PDA+激光照射组,通过观察细菌存活菌落数量来评价基于BSA-Cu S/PDA的PTT的体外抗菌效果。4.活体毒性的测定:通过分析创面应用BSA-Cu S/PDA或PBS后的小鼠的肝肾血液生化指标(总蛋白、白蛋白、球蛋白、丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、γ-谷氨酰转移酶、肌酐、尿酸等)变化、重要器官组织(心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏)的病理变化和每天体重变化以考察BSA-Cu S和PDA的活体毒性。5.活体光热抗菌实验:建立糖尿病创面感染的小鼠模型。分为5组:(1)无任何处理的非糖尿病创面感染的小鼠;(2)无任何处理的糖尿病创面感染的小鼠;(3)糖尿病创面感染的小鼠应用PBS+激光照射处理;(4)糖尿病创面感染的小鼠应用BSA-Cu S/PDA+激光照射处理;(5)糖尿病创面感染的小鼠口服阿莫西林治疗,通过观察小鼠创面变化评价基于BSA-Cu S/PDA的PTT对活体糖尿病创面感染的治疗效果。结果:1.BSA-Cu S和PDA的制备和表征:BSA-Cu S与PDA均可通过简单的化学方法合成,为适合生物体应用的小粒径的纳米材料,具备较强的近红外吸收能力,具有良好的光热转化和升温能力。2.体外细胞毒性测定:细胞与BSA-Cu S/PDA在体外共育后存活率较高,证实BSA-CuS和PDA均具有较低的细胞毒性。3.体外光热抗菌实验:经BSA-Cu S/PDA和激光照射共同处理后,绝大部分细菌被杀伤,证明了基于BSA-Cu S/PDA的PTT具有强大的体外光热抗菌能力;而单纯应用BSA-Cu S/PDA或单纯应用激光照射均难以发挥较强的抗菌作用。4.活体毒性的测定:创面应用BSA-Cu S/PDA与PBS的两组小鼠的肝肾血液生化指标均无明显变化,重要器官组织的H&E染色均无明显病理性改变,每天的体重变化亦无明显变化,证明BSA-Cu S和PDA均具有较低的活体毒性。5.活体光热抗菌实验:对于糖尿病创面感染的小鼠,基于BSA-Cu S/PDA的PTT表现出高效的活体抗菌治疗效果,且对周围组织无明显损伤;且较单纯激光治疗组和口服抗生素组抗菌效果好。结论:无机纳米材料BSA-Cu S和有机纳米材料PDA均合成过程简单,是具有小粒径、低毒性、生物相容性好和光热转化性能高等优点的适用于生物体的光热试剂,可在短暂的激光照射下快速抗菌,在糖尿病创面感染方面实现了强大的光热抗菌治疗效果。该研究规避了抗生素方法的弊端,利用光热转化直接靶向杀伤病原体本身,为难治性糖尿病创面感染的治疗提供了新的策略和理论基础,有望成为糖尿病创面感染的一种合适的新方法。

331. 颜菖, AuNPs@LL37/pDNAs复合物对糖尿病创面血管生成和创面愈合影响的研究. 2019.

目的:探讨AuNPs@LL37/pDNAs复合物作为VEGF基因载体对糖尿病创面血管生成和创面愈合的影响。方法:以聚乙烯亚胺（PEI）为稳定剂,对AuNPs（还原法制备）进行包裹后,进行配体交换,获得LL37肽修饰的AuNPs（AuNPs@LL37）,最后通过静电相互作用凝聚带负电荷编码VEGF165的质粒DNA嵌入于AuNPs@LL37中,形成AuNPs@LL37/pDNAs。在体外试验中,以Lipo2000/质粒DNA（pDNAs）复合物作为阳性对照,探讨AuNPs@LL37/pDNAs基因传递效能,通过对细胞绿色荧光蛋白（GFP+）流式检测等方法,探讨AuNPs@LL37/pDNAs基因传递的机制。进一步在糖尿病小鼠创面模型进行体内AuNPs@LL37/pDNAs创面愈合实验,通过HE染色及免疫组化染色,探讨其对VEGF表达、血管新生及创面愈合效果,同时采用CCK8细胞毒性实验及动物血液生化分析及主要脏器HE染色观察AuNPs@LL37/pDNAs在体外体内生物相容性及抗菌效果。结果:（1）选取质量比（AuNPs@LL37:pDNAs）为5:1,成功制备AuNPs@LL37/pDNAs复合物,使其平均粒径为80-130 nm,表面带正电荷。（2）AuNPs@LL37/pDNAs在细胞培养基中表现出良好的稳定性与低毒性,以Lipo2000/pDNAs为阳性对照组,AuNPs@LL37/pDNAs处理组具有相当的传递基因能力,在VEGF表达水平方面,AuNPs@LL37/pDNAs组（2235.28±146.22 pg/mL）也与Lipo2000/pDNAs组（2289.07±104.10 pg/mL）相当。于此同时,AuNPs@LL37/pDNAs通过能量依赖性和肌动蛋白依赖性途径实现高效细胞摄取、核靶向能力及入核能力。在对革兰氏阳性细菌病原体MRSA抗菌性方面,AuNPs@LL37/pDNAs具有与万古霉素相近的抗菌活性。（3）以创面初始面积缩小50%以上作为创面闭合的宏观指标,AuNPs@LL37/pDNAs处理组平均创面闭合时间显著优于其他组;通过测量了新表皮的长度和肉芽组织的厚度进行分析,AuNPs@LL37/pDNAs处理组中发现了明显更厚的肉芽组织及新表皮显著生长（p<0.05）。免疫组化检测CD31,观察微血管的形态,显示肉芽组织中的血管生成,AuNPs@LL37/pDNAs组（p<0.05）中观察到新生修复血管,血管内皮生长因子表达显著增加。对感染的糖尿病急性创面进行组织学检查,观察创面损伤后第14天的显微外观形态。与对照组相比,AuNPs@LL37/pDNAs处理组炎性细胞数量明显减少,皮下浸润的新生毛细血管数量明显多于其他处理组。与万古霉素组相比,AuNPs@LL37/pDNAs处理组炎症细胞数量相似,并且新生毛细血管数量更多。这一结果表明AuNPs@LL37/pDNAs具有与万古霉素相似的杀菌活性,在测试浓度下具有更好的改善血管生成的能力。结论:AuNPs@LL37联合促血管生成因子（VEGF）质粒（AuNPs@LL37/pDNAs）与原始AuNPs/pDNAs相比,显著提高了细胞的基因转染效率,与高效基因转染剂Lipo2000/pDNAs表达相似,可促进糖尿病创面的血管生成和抑制细菌的感染,从而加快伤口闭合率和高VEGF表达。AuNPs@LL37/pDNAs是一种安全、高效的转染VEGF基因载体,同时还有抗炎效果,具有良好的生物应用基础及进一步转化应用于糖尿病合并心肌梗死、慢性心肌缺血、肢体缺血模型研究潜能。

332. 汤洋 and 简华刚, 糖尿病足慢性溃疡的治疗方法新进展, in 重庆医学. 2019. p. 3180–3183.

糖尿病足是糖尿病最严重的并发症之一。糖尿病足足部感染导致创面经久不愈,严重者可导致骨髓炎、骨质破坏,具有较高的截肢可能。临床上,随着对糖尿病足慢性溃疡认识及治疗水平的提高,近年来涌现出各种治疗糖尿病足慢性感染性溃疡的方式。除传统的内科治疗通过药物控制血糖和感染的措施外,清创术、新型创面敷料、创面负压吸引术、高压氧疗、利用自体富含血小板凝胶和表皮生长因子进行组织修复,以及光动力疗法等治疗方式纷纷出现。本文通过对一些临床上糖尿病足慢性感染性溃疡治疗方法的进展进行综述,为今后治疗慢性难愈合糖尿病足创面提供相应的参考。

333. 卢克敏, 伐地那非对精子活力的影响及其在精液冷冻保存中的应用. 2019.

背景与目的:在世界范围内,男性不育人数占不孕不育总人数50%左右,影响大约10%的生育年龄阶段男性。最近研究表明,磷酸二酯酶-5(Phosphodiesterase-5,PDE5)抑制剂能提高精子的活力。本研究探讨不同浓度的伐地那非在体外对弱精子症精子运动功能、精子形态、精子细胞膜完整性、精子DNA碎片指数的影响,并且探索伐地那非预处理对精子冷冻复苏后活力的影响,为精子冷冻保存、男性不育的诊断、体外治疗以及人工授精等辅助生殖技术提供帮助。方法:第一部分:伐地那非对特发性弱精子症体外培养活力的影响根据排除标准和纳入标准收集30例仁济医院生殖医学中心门诊就诊的男性患者的精液标本。每份精液标本分装5支试管内,留取一份为对照组,其他4组分别加入配置好的伐地那非工作液,伐地那非终浓度分别为0.4μg/m L、4μg/m L、40μg/m L、400μg/m L。将各试管轻轻振荡后37℃水浴锅中孵育,于0、15min、30min、60min、90min后,按WHO《人类精液检查与处理实验室手册》(第五版)标准,应用WLJY-9000型伟力彩色精子质量检测系统检测精子浓度、精子活力;吖啶橙染色法检测精子DNA碎片指数(DFI);应用巴氏染色法按WHO《人类精液检查与处理实验室手册》(第五版)标准严格判读精子形态,评估正常形态精子百分率;伊红染色法检测精子活率;根据前期结果,选择伐地那非最适浓度及最佳处理时间,用免疫分光光度法检测精子的c AMP与c GMP含量,分析各指标的变化。第二部分:伐地那非预处理对精子冷冻效果的影响根据排除标准和纳入标准收集30例上海市人类精子库捐精的体检者的精液标本。加入伐地那非溶液,使伐地那非终浓度分别为0、0.4μg/m L、4μg/m L、40μg/m L、400μg/m L,室温孵育5 min。加入保护剂并充分混匀,精液与保护剂的比例为2∶1。室温平衡5 min后装入1.0 m L的冷冻管中,直接投入CRYOPLUS 1型一步熏蒸仪中,完成冷冻后投入液氮中保存。24 h后将精液标本取出,立即置于37℃水浴锅中复温5 min。,按WHO《人类精液检查与处理实验室手册》(第五版)标准,应用WLJY-9000型伟力彩色精子质量检测系统检测精子活力、前向运动精子百分率;应用改良巴氏染色法按WHO《人类精液检查与处理实验室手册》(第五版)标准严格判读精子形态,评估正常形态精子百分率。结果:第一部分:伐地那非对特发性弱精子症体外培养活力的影响伐地那非处理精子后,在作用30min且浓度为4μg/m L时,精子的活力显著增加(P<0.01),正常形态精子百分率与对照组相比无统计学差异(P>0.05),精子活率与对照组相比增高(P<0.05),精子DNA碎片指数(DFI)与对照组相比没有统计学差异(P>0.05),精子的c AMP和c GMP含量均显著增加(P<0.01)。第二部分:伐地那非预处理对精子冷冻效果的影响复苏后,0、0.4、4.0、40.0、400.0μg/m L伐地那非处理后的前向运动精子百分率分别为(41.47±9.80)%、(42.57±9.60)%、(47.77±8.55)%、(37.27±8.47)%、(26.37±6.99)%。与对照组(0μg/m L伐地那非组)比较,4.0μg/m L伐地那非处理后的精子复苏后活力有显著改善,差异有统计学意义(P=0.034)。结论:1.伐地那非在体外能明显改善弱精子症患者精子运动能力,其最佳浓度为4μg/m L,本研究为临床弱精子症提供了新的药物治疗基础。伐地那非是否能被用于精子活动低下所致不育症的治疗,及用于人工授精或体外受精前的精子运动的激动剂,有待进一步的研究。2.适当浓度的伐地那非预处理精液能提高精子冷冻复苏后的活力,这为临床进一步研究优化精液冷冻方案提供了可靠的依据。但是否能进行临床应用,还有待进一步研究。

334. 刘梦龙, 多巴胺基载纳米银生物敷料的制备及其在创面修复中作用的研究. 2019.

研究背景大面积烧伤、创伤、静脉性溃疡和糖尿病溃疡等导致的皮肤缺损会引起严重的感染及体液丢失,给患者带来极大的痛苦及沉重的医疗负担。生物敷料能有效保护皮肤创面,提供良好的微环境促进真皮和表皮组织的再生,在创面治疗中起着至关重要的作用。因此,新型生物敷料的研发对于临床创面治疗具有重要意义。细菌感染是创面愈合的主要障碍,因此生物敷料必须具备良好的抗菌性能。纳米银（Nano silver,NS）是一种大小在1-100nm的银纳米粒子,对革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌均具有良好的杀灭效果。尤其引人注目的是,纳米银能够有效杀灭耐药菌,在全球性细菌耐药问题日益严重的情况下,其相较于传统抗生素具有独特的优势。因此,纳米银是一种可用于生物敷料制备的理想抗菌剂。但是,传统制备纳米银的方法存在操作复杂、耗能高、污染环境等缺陷。近年来,高效、环保且简单易行的仿生多巴胺表面改性技术在材料科学及生物医学领域引起了广泛关注。受到贻贝类海洋生物紧密粘附在岩石表面这一现象启发,研究者发现多巴胺（Dopamine,DA）在碱性条件下可以在材料表面发生氧化自聚合形成具有强粘附性及还原性的聚多巴胺（Polydopamine）。聚多巴胺不但可以将金属离子还原成金属单质,还能将其有效锚定在材料表面。更重要的是,研究证实聚多巴胺具有良好的生物相容性,对人体和环境无害,还有助于细胞粘附及增殖。因此,本课题第一部分研究中,我们拟应用仿生多巴胺改性技术修饰天然鸡蛋膜（Eggshell membrane,ESM）支架,制备载不同浓度纳米银鸡蛋膜生物敷料（ESM/NS）。我们预期通过细胞毒性检测优选出生物安全性良好的ESM/NS膜,并对其理化性质、抗菌活性及对创面修复的影响进行评价,以探究多巴胺改性技术修饰天然生物材料制备载纳米银生物敷料的可行性。应用于生物敷料制备的支架材料分为天然生物材料及人工合成材料。在第一部分研究中,鸡蛋膜作为天然生物材料,目前难以加工成型和批量生产,且机械性能不佳,在实际应用中受到了限制。而人工合成材料通常具有优良的机械性能,且易于加工成型和批量生产,更有望在实际中大规模应用。因此,在第二部分研究中,为进一步探究多巴胺改性技术修饰人工合成材料制备载纳米银生物敷料的可行性及临床适用性,我们拟选取人工合成支架材料——仿生的电纺聚己内酯（Polycaprolactone,PCL）纳米纤维膜,应用多巴胺改性技术制备载不同浓度纳米银的聚己内酯纳米纤维膜敷料,并且对其机械性能、生物安全性、抗菌活性及在创面修复中的作用进行探讨。目的:本研究拟应用仿生多巴胺表面改性技术对天然生物材料和人工合成材料分别进行表面修饰,制备载不同浓度纳米银的生物敷料,并对其生物安全性、抗菌活性及对创面愈合的影响进行检测,以探究多巴胺表面改性技术在载纳米银敷料制备中应用的可行性。在此基础上,优选出生物安全性良好的敷料,为临床创面治疗提供新思路和新策略。第一部分多巴胺基载纳米银鸡蛋膜的制备及其对创面愈合的影响方法:1.载纳米银鸡蛋膜制备和优选1.1应用去离子水（pH=7.0）、盐酸（pH=3.0）及氢氧化钠（pH=11.0）对天然鸡蛋膜分别进行浸泡处理72小时,以提高鸡蛋膜孔隙率;用扫描电子显微镜对处理后鸡蛋膜进行观察;1.2以盐酸处理的鸡蛋膜为支架,用多巴胺进行表面修饰,利用多巴胺自聚合形成的聚多巴胺将不同浓度银离子原位还原成纳米银并复合在鸡蛋膜表面,制备载不同浓度纳米银鸡蛋膜（ESM/NS）;1.3分离绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein,GFP）转基因新生鼠成纤维细胞,将细胞接种至载不同浓度纳米银鸡蛋膜表面,通过荧光显微镜观察、扫描电子显微镜观察及MTT法检测细胞相容性,优选出无明显细胞毒性的ESM/NS膜进行后续实验;2.载纳米银鸡蛋膜的表征检测应用扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜、X射线能谱分析、傅里叶红外光谱仪、电感耦合等离子体光谱仪（ICP-AES）等对ESM/NS膜表征及银离子释放情况进行分析;3.载纳米银鸡蛋膜的抗菌活性检测应用纸片扩散法和细菌悬液共培养法检测ESM/NS膜对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌及多重耐药鲍曼不动杆菌的抗菌活性;4.载纳米银鸡蛋膜对创面愈合的影响4.1载纳米银鸡蛋膜对非感染创面愈合的影响制备小鼠全层皮肤缺损模型,检测ESM/NS膜对小鼠创面愈合速率、再上皮化、肉芽组织形成、细胞增殖核抗原（Proliferating cell nuclear antigen,PCNA）及白细胞介素1β（Interleukin-1β,IL-1β）表达的影响;4.2载纳米银鸡蛋膜对感染创面愈合的影响制备小鼠全层皮肤缺损模型并将多重耐药鲍曼不动杆菌接种于创面,检测ESM/NS膜对小鼠感染创面愈合速率、再上皮化、肉芽组织形成的影响及对体内感染细菌杀灭效果;5.载纳米银鸡蛋膜体内生物安全性检测将ESM/NS膜处理7天及28天小鼠的心、肝、脾、肺、肾等脏器进行病理组织学分析。结果:1.去离子水、氢氧化钠及盐酸处理后鸡蛋膜孔隙率分别为42.1%,45.0%及46.1%,故选用盐酸处理后鸡蛋膜进行后续复合膜制备;载不同浓度纳米银鸡蛋膜的细胞毒性呈现纳米银浓度依赖性,纳米银浓度较低时（30μM）无明显毒性,故将其作为优选ESM/NS膜进行后续实验;2.扫描电子显微镜、扫描透射电子显微镜和傅里叶红外光谱显示ESM/NS膜整体呈现为三维纤维网状结构,表面成功负载了球形纳米银;ICP-AES测定显示ESM/NS膜载银量为3.66μg/cm2,第1天释放银离子浓度为0.35μg/mL,释放可持续至第7天,总释放银离子浓度为0.50μg/mL;3.抗菌试验结果表明ESM/NS膜对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌及多重耐药鲍曼不动杆菌具有良好抗菌活性;4.体内动物试验结果表明,ESM/NS膜能提高非感染创面PCNA分子表达水平而降低IL-1β表达水平,促进上皮细胞增殖并控制炎症反应,促进创面再上皮化及肉芽组织形成,最终加速创面愈合;造创后第7天,对照组、凡士林纱布组、ESM组、ESM/DA组及ESM/NS组的创面愈合率分别为78.3%、81.6%、81.9%、82.7%及88.6%;此外,ESM/NS膜能有效清除感染创面的多重耐药鲍曼不动杆菌,维持适宜创面组织再生的无菌微环境,加速创面再上皮化和肉芽组织形成,最终促进感染创面愈合,缩短感染创面愈合时间;5.体内生物安全性检测结果显示,ESM/NS膜处理后小鼠脏器无明显炎性病变及结构破坏等病理性损伤,提示其具有良好的体内生物安全性。第二部分多巴胺基载纳米银聚己内酯纳米纤维膜的制备及其对感染创面愈合的影响方法:1.载纳米银聚己内酯纳米纤维膜的制备及表征1.1用多巴胺对PCL纳米纤维膜进行表面修饰,利用多巴胺自聚合形成的聚多巴胺将不同浓度银离子原位还原成纳米银并复合在PCL表面,制备载不同浓度纳米银PCL纳米纤维膜（分别标记为:PCL/NS0.5、PCL/NS1.0及PCL/NS2.0）;1.2应用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、傅里叶红外光谱仪、水接触角测试仪、电感耦合等离子体光谱仪及机械性能测试仪对3种PCL/NS膜表征进行分析;2.载纳米银聚己内酯纳米纤维膜的抗菌活性检测应用细菌悬液共培养法检测PCL/NS膜对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌及多重耐药鲍曼不动杆菌的抗菌活性;采用菌液吸光度测量及活/死细菌染色法对细菌杀灭效果进行评估;采用扫描电子显微镜观察PCL/NS膜对细菌生物被膜形成的影响;3.载纳米银聚己内酯纳米纤维膜的体外体内生物安全性检测3.1分离GFP转基因小鼠成纤维细胞,将细胞接种至PCL/DA及3种PCL/NS膜表面,通过荧光显微镜观察及CCK-8法检测细胞毒性;3.2分别提取PCL、PCL/DA及3种PCL/NS膜的浸提液,并应用浸提液对HaCaT细胞和NIH3T3细胞进行培养;采用CCK-8法及流式细胞凋亡检测技术检测细胞毒性;3.3将PCL/NS1.0膜处理7天及28天小鼠的心、肝、脾、肺、肾等脏器进行病理组织学分析;4.载纳米银聚己内酯纳米纤维膜的银离子释放情况检测将PCL/NS1.0膜浸入PBS溶液中,用ICP-AES检测1、3、5及7天后PBS中银离子含量;5.载纳米银聚己内酯纳米纤维膜对感染创面愈合的影响制备小鼠全层皮肤缺损模型并将金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌接种于创面,检测PCL/NS1.0膜对小鼠感染创面愈合速率、再上皮化、肉芽组织形成、PCNA及分化群31（Cluster of differentiation 31,CD31）分子表达的影响及对在体感染细菌杀灭效果。结果:1.（1）扫描电子显微镜、X射线能谱分析及傅里叶红外光谱测定结果显示PCL/NS0.5、PCL/NS1.0、PCL/NS2.0膜整体均呈现为三维纤维网状结构,表面成功负载了球形纳米银,其大小分别为73.3±33.6 nm、74.3±30.4 nm及72.2±26.3 nm;（2）ICP-AES测定结果显示PCL/NS0.5、PCL/NS1.0、PCL/NS2.0膜纳米银含量分别为1.89μg/cm2、4.83μg/cm2及8.31μg/cm2;（3）ImageJ软件测量显示PCL、PCL/DA、PCL/NS0.5、PCL/NS1.0、PCL/NS2.0膜孔隙率分别为54.1%、53.5%、53.4%、53.2%及52.6%;（4）水接触角测试显示PCL、PCL/DA、PCL/NS0.5、PCL/NS1.0、PCL/NS2.0膜表面水接触角大小分别为107.9°、27.7°、25.7°、27.5°及29.2°,提示多巴胺修饰后膜表面亲水性明显改善;（5）机械性能测试结果显示,负载纳米银后PCL/NS0.5、PCL/NS1.0及PCL/NS2.0膜具有良好的机械性能,其拉伸强度分别为0.52 MPa、0.58 MPa及0.66MPa,杨氏模量分别为0.32 MPa、0.37MPa及0.39 MPa,断裂拉伸率分别为100.0%、104.4%及105.6%;2.菌液吸光度测量及活/死细菌染色观察结果提示,PCL/NS1.0和PCL/NS2.0膜对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌及多重耐药鲍曼不动杆菌具有良好抗菌活性;扫描电子显微镜观察结果显示PCL/NS1.0和PCL/NS2.0膜可以有效防止细菌生物被膜的形成;3.PCL/NS0.5和PCL/NS1.0膜对接种至表面的成纤维细胞无明显细胞毒性,但PCL/NS2.0膜对表面的成纤维细胞生长有较明显抑制作用;PCL/NS0.5和PCL/NS1.0膜浸提液对HaCaT细胞和NIH3T3细胞无明显细胞毒性,但PCL/NS2.0膜浸提液会诱导细胞凋亡和坏死,导致细胞死亡,因此PCL/NS2.0膜具有明显的细胞毒性作用,而PCL/NS0.5和PCL/NS1.0膜则具有较好的细胞相容性;体内生物安全性检测结果显示PCL/NS1.0膜处理后小鼠脏器无明显炎性病变和结构破坏等病理性损伤,提示其也具有良好的体内生物安全性;4.ICP-AES测定显示PCL/NS1.0膜第1天释放银离子浓度为0.30μg/mL,第7天释放银离子浓度为0.57μg/mL;5.体内动物试验结果表明,PCL/NS1.0膜能有效清除感染创面的金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌,维持适宜创面组织再生的无菌微环境,提高PCNA分子和CD31分子的表达,促进上皮细胞增殖和创面血管化,加速创面再上皮化和肉芽组织形成,最终促进感染创面愈合,缩短感染创面愈合时间。结论:1.本研究首次应用仿生多巴胺改性技术成功制备了载纳米银鸡蛋膜和载纳米银聚己内酯纳米纤维膜两种生物敷料。其制备原理是多巴胺在鸡蛋膜支架和聚己内酯纳米纤维膜支架表面自聚合形成聚多巴胺涂层,该涂层具有良好的粘附性及化学还原性,可以将银离子原位还原成纳米银并负载在材料支架表面。该制备方法操作简单、生态环保,并且能量消耗及成本均较低,易于广泛应用;2.本研究应用仿生多巴胺改性技术,不仅有效生成了纳米银,而且显著改善了聚己内酯纳米纤维膜表面的亲水性及机械性能,使其更有利于创面修复;3.本研究对制备的载不同浓度纳米银的生物敷料进行了系统的体内体外生物安全性评价,成功优选出了生物相容性良好的的载纳米银鸡蛋膜和载纳米银聚己内酯纳米纤维膜;4.本研究中优选的载纳米银鸡蛋膜和载纳米银聚己内酯纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）和大肠埃希菌（革兰氏阴性菌）及多重耐药鲍曼不动杆菌（革兰氏阴性菌）均具有优良的抗菌活性,而且能有效抑制细菌生物被膜形成。尤其是其对多重耐药鲍曼不动杆菌的良好抗菌活性表明,相较于抗生素,制备的两种载纳米银生物敷料具有独特的优势;5.本研究应用小鼠皮肤全层皮肤缺损模型,证明了优选的载纳米银鸡蛋膜和载纳米银聚己内酯纳米纤维膜能有效防止创面细菌侵袭及感染,减轻炎症反应,维持适于创面组织再生的微环境,促进感染/非感染创面上皮细胞增殖和血管化,加速创面再上皮化和肉芽组织形成,最终促进创面愈合。综合全文,我们证实了应用多巴胺改性技术制备生物安全性良好的载纳米银生物敷料的可行性,并且通过生物学研究表明这类抗菌生物敷料具备良好的体内体外抗菌活性以及促进创面愈合性能。这些成果为生物敷料的制备提供了新的思路和策略,也有望在临床创面治疗中发挥重要作用。

335. 李雪梅, 吲哚菁绿联合EDTA介导光动力抗菌疗法协同抗菌药物增强对糖尿病足感染耐药细菌的体外抗菌作用. 2019.

目的:抗菌药耐药已成为糖尿病足溃疡感染结局最重要的决定因素之一。光动力抗菌疗法(Photodynamic antimicrobial chemotherapy,PACT)已经被提出作为灭活细菌尤其耐药菌的有效替代方法。本研究旨在探讨通过光敏剂吲哚菁绿(Indocyanine green,ICG)联合乙二胺四乙酸(Ethylenediamine tetraacetate,EDTA)介导光动力抗菌疗法协同抗菌药对糖尿病足溃疡常见致病菌金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的体外协同杀菌作用及对其耐药菌生物膜破坏作用。方法:选取糖尿病足感染常见病原菌金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞菌标准菌株、和耐药金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)和铜绿假单胞菌(Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa,MRPA)为研究对象,分别与ICG和(或)EDTA一起孵育培养,然后激光辐照处理。计数菌落形成单位(Colony forming units,CFU)以估计杀菌效果。MRSA、MRPA经ICG联合EDTA介导光动力作用后,采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法检测MRSA和MRPA的抗菌药物敏感性。微量肉汤稀释法检测MRSA和MRPA的最低生物膜抑制浓度(Minimum biofilm inhibitory concentration,MBIC)。激光共聚焦显微镜检测PACT协同抗菌药处理后生物膜的形态结构,刃天青法检测生物膜中细菌的代谢活性。结果:与ICG介导PACT相比,ICG联合EDTA介导的PACT对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌能明显减少CFU数量,具有更加明显的杀菌作用,而且铜绿假单胞菌比金黄色葡萄球菌对ICG联合EDTA介导的PACT更加敏感。经过PACT后,MRSA和MRPA对其药敏实验药物MIC显著降低,MRSA和MRPA的MBIC分别降低到原来的四分之一。此外,PACT联合抗菌药处理能显著地杀灭生物膜细菌、破坏生物膜结构、降低生物膜细菌代谢活性。结论:光敏剂ICG联合EDTA介导PACT能够对糖尿病足感染的常见病原菌金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌产生显著的灭活作用,而革兰氏染色阴性细菌比革兰氏染色阳性细菌更敏感。ICG联合EDTA介导的PACT联合抗菌药物可以协同增强耐药菌的杀灭作用、常用抗菌药物的敏感性和生物膜结构的破坏作用。该结果有望为糖尿病足溃疡耐药菌感染患者提供一种替代治疗方法。

336. 李涛, 富血小板凝胶抗金黄色葡萄球菌作用及促糖尿病足溃疡愈合机制研究. 2019.

糖尿病足溃疡(diabetic foot ulcer,DFU)是一种危害巨大且治疗费用高昂的糖尿病并发症,约15-25%的病人因此截肢,严重危害患者生命安全和生活质量。DFU容易合并感染,感染是阻碍创面愈合的重要因素。抗生素是控制DFU感染的常用手段,但由于频繁使用抗生素引起的细菌耐药导致单纯使用抗生素效果不理想。因此,探索新的干预措施来对抗DFU感染及促进创面修复具有重要意义。近年来,富血小板凝胶(platelet-rich gel,PRG)开始被用于治疗DFU,展现出了良好的抗感染和促进愈合作用。PRG是由富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)经过凝血酶和(或)钙剂激活后形成。PRG中受到激活的血小板所释放的活性物质参与了其功能的发挥。由于PRG不容易引起耐药,与抗生素同时使用时有协同作用,这种多重特性使其独具优势,已成为一种新的治疗DFU的有效手段。PRG中血小板所释放的抗菌肽、趋化因子、补体、过氧化物等物质可以直接抑制或杀灭病原体,或通过趋化和激活免疫细胞发挥抗菌作用。研究证实PRG在体外对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)、表皮葡萄球菌、大肠杆菌和肺炎克雷伯杆菌等多种细菌均有抑制作用。S.aureus是皮肤常居菌,皮肤损伤后很快在创面定殖,是DFU主要的感染源之一。角质形成细胞是构成表皮结构最主要的细胞,在创伤和感染发生时角质形成细胞通过吞噬细菌,分泌多种免疫介质和细胞因子参与皮肤免疫反应。在创面愈合过程中角质形成细胞增殖、迁移和分化,实现再上皮化过程使创面达到愈合。因此,研究S.aureus和角质形成细胞的相互作用对于认识皮肤的抗感染和修复机制具有帮助,但既往研究多从抗菌角度出发观察PRG在体外对S.aureus生长的抑制作用,而PRG如何帮助角质形成细胞对抗S.aureus感染尚不清楚。除了具有生物抗菌素的作用,PRG还能显著促进创面愈合。既往研究提示PRG中高浓度的血小板所释放的多种生长因子在加速创面愈合进程中协调发挥作用。近来研究还发现血小板可以表达超过200种的microRNA,呈高丰度表达的包括miR-223、miR-26、miR-23和miR-21等,其中miR-21与创面愈合直接相关。有研究报道miR-21是皮肤创面修复过程中的促愈和分子,因此我们推测miR-21可能在PRP治疗DFU中具有重要作用,但是具体机制尚不明确。细胞程序性细胞死亡因子4(programmed cell death factor4,PDCD4)是一种调控细胞生长和凋亡的分子,PDCD4在转录后水平接受miR-21的调控。有研究报道PDCD4能够影响NF-κB信号通路活性,而NF-κB信号通路在炎症反应中发挥重要调控作用。据此,我们推测PRG可能通过miR-21调控PDCD4进而影响NF-κB活性,调节DFU创面处紊乱的炎症反应从而促进创面愈合。为探究上述问题,我们将永生化的人角质形成细胞(HaCaT细胞)与S.aureus在高糖环境下共培养建立体外感染创面模型。然后在该模型中采用PRP、PRG或富血小板凝胶萃取液(extract liquid of platelet-rich gel,EPG)进行干预,观察各种干预物质对HaCaT细胞和S.aureus生长的影响,探索干预前后HaCaT细胞内miR-21和PDCD4的表达变化、NF-κB信号通路的活性改变以及炎症相关细胞因子水平的变化,旨在评估不同形式血小板制品的抗菌能力和对细胞的保护作用,揭示miR-21在PRG促进DFU愈合中发挥作用的可能机制。第一部分富血小板凝胶在体外高糖感染创面模型中的抗菌及促细胞增殖作用研究目的:建立高糖环境下的体外感染创面模型从而模拟DFU中受S.aureus感染的角质形成细胞,并研究PRP、PRG及EPG对S.aureus的抗菌作用和对HaCaT细胞增殖的影响。方法:将HaCaT细胞与S.aureus在高糖环境下共培养建立体外感染创面模型,检测不同浓度S.aureus对细胞增殖的影响。以贫血小板血浆(platelet-poor plasma,PPP)干预本模型为对照,实验组分为PRP干预组、PRG干预组和EPG干预组。通过平板菌落计数法对干预后不同时间点各组中活菌进行计数,比较不同干预物对S.aureus生长的影响。采用CCK8法检测单纯细胞培养组,细胞与细菌共培养组及EPG干预组中HaCaT细胞的增殖情况。结果:(1)S.aureus与HaCaT细胞共培养导致细胞增殖显著下降(P<0.05),下降程度随细菌浓度增加和共培养时间延长而加重,与细菌共培养48小时后导致细胞损失殆尽。(2)同PPP组相比,PRP、RPG和EPG组在24 h内均能显著降低细胞外S.aureus数量(P<0.05);PRG和EPG在48小时内对S.aureus的抑制程度强于PRP;干预至72小时,PRG组细胞外S.aureus数量显著低于EPG组(P<0.05)。(3)EPG对S.aureus的抗菌能力与其浓度呈正相关,同PPP组相比,EPG组能够显著降低细胞内S.aureus数量(P<0.05)。(4)同单纯细胞培养组相比,采用20%的EPG干预本模型后在24小时内未见HaCaT细胞增殖显著下降(P>0.05),在接下来的24小时内可见细胞增殖显著增加(P<0.05)。20%的EPG干预未受感染的HaCaT细胞后在36和48小时可见细胞增殖显著增加(P<0.05)。结论:S.aureus感染导致HaCaT细胞增殖受损,损伤程度与细菌浓度和共培养时间呈正相关。PRG和EPG较PRP对S.aureus的抗菌能力更强,PRG较EPG作用时间更持久,但EPG作为液体便于精确使用,在48小时内更适合用于微量实验操作。作为PRG的有效成分,EPG能够显著抑制细胞内外S.aureus生长,保护HaCaT细胞对抗S.aureus感染并促进细胞增殖。第二部分富血小板凝胶在体外高糖感染创面模型中的抗炎机制研究目的:DFU是常见的难愈合性创面之一,持续不退的炎症状态是阻碍创面愈合的原因之一。有研究显示mi R-21是皮肤创面修复过程中的促愈和分子,受mi R-21调控的靶分子PDCD4可以正性调节NF-κB信号通路活性从而影响炎症反应。但mi R-21在PRG治疗DFU中如何发挥作用尚不清楚,因此本研究在已建立的体外感染创面模型中采用EPG进行干预,探索mi R-21在其中的作用及其促创面愈合的可能机制。方法:将高糖环境下培养的Ha Ca T细胞分为单纯细胞培养组(H组),细胞与细菌共培养组(HS组),受EPG干预的共培养组(HSP组)和EPG直接干预细胞组(HP组)。在不同时间点检测各组Ha Ca T细胞内mi R-21、PDCD4及磷酸化p65(p-p65)表达水平、p65在细胞内定位以及炎症相关细胞因子IL-6、TNF-α、IL-10的表达和分泌。结果:(1)同H组相比,HS组中Ha Ca T细胞内PDCD4和p-p65表达显著上调(P<0.05),p65从细胞浆向细胞核内转移,细胞表达和分泌IL-6和TNF-α显著增加(P<0.05),IL-10显著减少(P<0.05)。(2)同HS组相比,HSP组中PDCD4和p-p65的表达显著下调(P<0.05),p65向细胞核转移减少,细胞表达和分泌IL-6和TNF-α水平显著下降(P<0.05)。(3)同H组相比,HP组中Ha Ca T细胞内mi R-21水平在24和48小时显著上调(P<0.05),伴随有PDCD4和p-p65表达的显著下调(P<0.05)以及IL-6和TNF-α水平显著下降(P<0.05)。结论:S.aureus感染导致Ha Ca T细胞内NF-κB信号通路激活,刺激细胞表达和分泌促炎细胞因子。EPG可以通过其抗菌作用减少来自细菌的刺激从而发挥抗炎作用,也可以通过mi R-21负性调控PDCD4进而抑制NF-kb信号通路活性直接发挥抗炎作用。抑制创面炎症是PRG促进DFU愈合的途径之一,mi R-21作为一个干预靶点可能为DFU等难愈性创面的防治提供新的策略。

337. Steffy, K., et al., Enhanced antibacterial effects of green synthesized ZnO NPs using Aristolochia indica against Multi-drug resistant bacterial pathogens from Diabetic Foot Ulcer, in J Infect Public Health. 2018. p. 463–471.
337. 斯蒂菲，K. 等，利用绿合成 ZnO 纳米颗粒增强对糖尿病足溃疡中多重耐药细菌病原体的抗菌作用，发表于《感染与公共卫生杂志》，2018 年，第 463–471 页。

BACKGROUND: Increased incidence of Multi-drug resistance in microorganisms has become the greatest challenge in the treatment of Diabetic Foot Ulcer (DFU) and urges the need of a new antimicrobial agent. In this study, we determined the bactericidal effects of ZnO nanoparticles (ZnO NPs) green synthesized from Aristolochia indica against Multi-drug Resistant Organisms (MDROs) isolated from pus samples of DFU patients attending in a tertiary care hospital in South India. METHODS: ZnO NPs were characterized by UV-vis-DRS spectroscopy, Atomic Force Microscopy (AFM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and for its zeta potential value. MIC/MBC assays were performed to determine bactericidal or bacteriostatic effects. Time-kill assays, Protein leakage and Flow cytometric analysis evaluated bacterial cell death at 1x MIC and 2x MIC concentrations of ZnO NPs. RESULTS: ZnO NPs of size 22.5nm with a zeta potential of -21.9±1mV exhibited remarkable bactericidal activity with MIC/MBC ranging from 25 to 400μg/ml with a significant reduction in viable count from 2h onwards. Protein leakage and Flow cytometric analysis confirmed bacterial cell death due to ZnO NPs. CONCLUSION: This study concluded that green synthesis protocol offers reliable, eco-friendly approach towards the development of antimicrobial ZnO NPs to combat antibiotic drug resistance.
背景：微生物多药耐药性的发生率不断上升，已成为糖尿病足溃疡（DFU）治疗面临的最大挑战，迫切需要开发新的抗菌药物。本研究旨在评估从印度 Aristolochia indica 绿色合成的氧化锌纳米颗粒（ZnO NPs）对印度南部一家三级医院 DFU 患者脓液样本中分离的多药耐药菌（MDROs）的杀菌效果。方法：ZnO NPs 通过紫外-可见-差分分光光度法（UV-vis-DRS）、原子力显微镜（AFM）、透射电子显微镜（TEM）及 zeta 电位测定进行表征。通过最小抑菌浓度（MIC）/最小杀菌浓度（MBC）试验评估抗菌活性。时间杀菌试验、蛋白质渗出试验及流式细胞术分析在 ZnO NPs 1×MIC 和 2×MIC 浓度下评估细菌细胞死亡情况。结果：粒径为 22.5 nm、zeta 电位为-21.9±1 mV 的 ZnO 纳米颗粒表现出显著的抗菌活性，MIC/MBC 范围为 25 至 400 μg/ml，自 2 小时起活菌数显著减少。蛋白质渗出和流式细胞术分析证实了 ZnO 纳米颗粒引起的细菌细胞死亡。结论：本研究表明，绿色合成协议为开发抗生素耐药性治疗的抗菌 ZnO 纳米颗粒提供了一种可靠且环保的方法。

338. Steffy, K., et al., Potential bactericidal activity of S. nux-vomica-ZnO nanocomposite against multidrug-resistant bacterial pathogens and wound-healing properties, in J Trace Elem Med Biol. 2018. p. 229–239.
338. 斯蒂菲，K. 等，S. nux-vomica-ZnO 纳米复合材料对多重耐药细菌病原体的潜在抗菌活性及伤口愈合特性，载于《痕量元素医学与生物学》2018 年，第 229–239 页。

Multidrug resistance in bacterial strains has become the greatest challenge for healthcare professionals for treating non-healing ulcers such as diabetic foot infections (DFI). Plant-mediated synthesis of S. nux-vomica-ZnO nanocomposite appears as a potential new alternative therapeutic agent that might be capable of tackling antibiotic-resistant bacterial pathogens and for treating a non-healing ulcer. The aim of the study was to investigate the antibacterial potential of S. nux-vomica-ZnO nanocomposite biosynthesised from Strychnos nux-vomica against multidrug-resistant organisms (MDROs) from DFU, wound-healing properties, and cytotoxic effects. The antibacterial potential was assessed by minimum inhibitory concentration (MIC)/ minimum bactericidal concentration (MBC) assays, time-kill kinetics, protein-leakage, and flow cytometric analysis. The wound-healing properties were assessed by scratch assay on mouse L929 fibroblastic cell line to quantify cell migration towards the injured area. Cytotoxicity was assessed using 3-[4,5-dimethyl-2-thiazol-yl]-2,5-diphenyl- 2H-tetrazolium bromide (MTT) cellular viability assay on the L929 cell line and human embryonic kidney epithelial (HEK-293) cell line. Strychnos nux-vomica-ZnO nanocomposite at a size range of 10-12 nm exhibited significant bactericidal potency at a concentration of 100-200 μg/ml against MDR-Methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MDR-Escherichia coli, MDR-Pseudomonas aeruginosa, MDR-Acinetobacter baumannii, and also against standard bacterial strains S. aureus ATCC 29213, E. coli ATCC 25922, P. aeruginosa ATCC 27853, E. faecalis ATCC 29212. S. nux-vomica-ZnO nanocomposite also exhibited wound-healing and reduced cytotoxic properties at the antimicrobially active concentrations. Our findings thus suggested remarkable bactericidal properties of S. nux-vomica-ZnO nanocomposite and can be further exploited towards for the development of an antibacterial agent against the threatening superbugs.
细菌菌株的多药耐药性已成为医疗专业人员在治疗糖尿病足感染（DFI）等难愈性溃疡时面临的最大挑战。通过植物介导合成 S. nux-vomica-ZnO 纳米复合材料，可能成为一种潜在的新型替代治疗药物，有望对抗抗生素耐药性细菌病原体并治疗难愈性溃疡。本研究旨在探讨从 Strychnos nux-vomica 生物合成而得的 S. nux-vomica-ZnO 纳米复合材料对糖尿病足溃疡（DFU）中分离的多药耐药菌（MDROs）的抗菌潜力、伤口愈合特性及细胞毒性作用。抗菌活性通过最小抑菌浓度（MIC）/最小杀菌浓度（MBC）测定、时间杀菌动力学、蛋白质渗出试验及流式细胞术分析进行评估。伤口愈合特性则通过小鼠 L929 成纤维细胞系的划痕实验，量化细胞向损伤区域的迁移能力。细胞毒性通过 3-[4,5-二甲基-2-噻唑基]-2,5-二苯基-2H-四唑溴化物（MTT）细胞活力测定法在 L929 细胞系和人胚胎肾上皮（HEK-293）细胞系中进行评估。Strychnos nux-vomica-ZnO 纳米复合材料在 10-12 nm 粒径范围内，对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MDR-Methicillin-resistant Staphylococcus aureus）、耐甲氧西林大肠杆菌（MDR-Escherichia coli）、耐甲氧西林铜绿假单胞菌（MDR-Pseudomonas aeruginosa）耐甲氧西林的鲍曼不动杆菌（MDR-Acinetobacter baumannii），以及标准菌株金黄色葡萄球菌 ATCC 29213、大肠杆菌 ATCC 25922、铜绿假单胞菌 ATCC 27853 和粪肠球菌 ATCC 29212。S. nux-vomica-ZnO 纳米复合材料在抗菌活性浓度下还表现出促进伤口愈合和降低细胞毒性的特性。我们的研究结果表明，S. nux-vomica-ZnO 纳米复合材料具有显著的抗菌活性，可进一步开发用于对抗威胁性超级细菌的抗菌剂。

339. Shi, R., et al., Nanosphere-mediated co-delivery of VEGF-A and PDGF-B genes for accelerating diabetic foot ulcers healing in rats, in Gene Ther. 2018. p. 425–438.
339. 史, R., 等., 纳米球介导的 VEGF-A 和 PDGF-B 基因联合递送加速大鼠糖尿病足溃疡愈合, 基因治疗. 2018. 第 425–438 页.

Diabetic ischemic ulcer is an intractable diabetic complication. Angiogenesis is a critical factor for wound healing in patients with diabetic foot wounds. Sustained gene delivery could be notably necessary in modulating gene expression in chronic ulcer healing and might be a promising approach for diabetic foot ulcers. In the present study, Sprague-Dawley rats were used to establish diabetic foot ulcer models by streptozotocin and skin biopsy punch. The plasmids expressing VEGF-A and PDGF-B were prepared and then incorporated with polylactic-co-glycolic acid (PLGA) nanospheres to upregulate genes expression. The aim of this study was to explore whether the engineered VEGF-A and PDGF-B based plasmid-loaded nanospheres could be upregulated in streptozotocin-induced diabetic rats and improve the wound healing. The cultured fibroblasts could be effectively transfected by means of nanosphere/plasmid in vitro. In vivo, the expression of VEGF-A and PDGF-B was significantly upregulated at full-thickness foot dorsal skin wounds and the area of ulceration was progressively and significantly reduced following treatment with nanosphere/plasmid. These results indicated that combined gene transfer of VEGF-A and PDGF-B could improve reparative processes in the wounded skin of diabetic rats and nanosphere may be a potential non-viral vector for gene therapy of the diabetic foot ulcer.
糖尿病性缺血性溃疡是糖尿病的一种顽固性并发症。血管生成是糖尿病足溃疡患者伤口愈合的关键因素。持续性基因递送在调节慢性溃疡愈合过程中的基因表达可能具有重要意义，并可能成为治疗糖尿病足溃疡的潜在方法。本研究采用链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型，通过皮肤活检穿刺建立糖尿病足溃疡模型。表达 VEGF-A 和 PDGF-B 的质粒制备后，与聚乳酸-共-乙醇酸（PLGA）纳米球结合，以实现基因表达的上调。本研究旨在探讨工程化 VEGF-A 和 PDGF-B 载质粒纳米球是否能在链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠中上调基因表达并促进伤口愈合。体外实验表明，纳米球/质粒体系可有效转染培养成纤维细胞。体内实验显示，纳米球/质粒处理后，全层足背皮肤伤口处 VEGF-A 和 PDGF-B 表达显著上调，溃疡面积随时间推移呈显著性下降。这些结果表明，联合基因转移 VEGF-A 和 PDGF-B 可改善糖尿病大鼠伤口皮肤的修复过程，纳米球可能是一种潜在的非病毒载体，用于糖尿病足溃疡的基因治疗。

340. Morozova, V.V., et al., Bacteriophage Treatment of Infected Diabetic Foot Ulcers, in Methods Mol Biol. 2018. p. 151–158.
340. 莫罗佐娃，V.V. 等，噬菌体治疗感染性糖尿病足溃疡，载于《分子生物学方法》2018 年，第 151–158 页。

Diabetic foot ulcers occur as a common complication of diabetes. Healing of the ulcers is largely delayed by the concomitant infection. Antibiotic treatment of infected ulcers is complicated by formation of microbial biofilms , which are often heterogeneous and resistant to antibiotics. Bacteriophage therapy is considered as an additional approach to the treatment of infected wounds. Here, we describe the basic method of application of bacteriophages for treatment of infected diabetic foot ulcers, including ones that are very large.
糖尿病足溃疡是糖尿病的常见并发症。溃疡的愈合过程常因伴随感染而显著延迟。感染性溃疡的抗生素治疗因微生物生物膜的形成而复杂化，这些生物膜常具有异质性且对抗生素耐药。噬菌体疗法被视为治疗感染性创伤的辅助治疗方法。本文描述了噬菌体治疗感染性糖尿病足溃疡的基本应用方法，包括治疗非常大的溃疡。

341. Kurečič, M., et al., Novel electrospun fibers with incorporated commensal bacteria for potential preventive treatment of the diabetic foot, in Nanomedicine (Lond). 2018. p. 1583–1594.
341. 库雷奇奇，M. 等，含共生细菌的电纺纤维在糖尿病足预防治疗中的潜在应用，载于《纳米医学》（伦敦版），2018 年，第 1583–1594 页。

AIM: A novel electrospun biocompatible nanofibrous material loaded with commensal bacteria for potential preventive treatment of the diabetic foot was developed. MATERIALS & METHODS: Two biocompatible polymers (carboxymethylcellulose and polyethylene oxide) were combined with a bacterium isolate from the skin located between the toes of a healthy adult (identified using a matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry-based method as a strain of Staphylococcus epidermidis). Higher bacteria loads in the material were assured through their encapsulation in polyethylenimine. The nanofibrous material was characterized using scanning electron microscopy, zeta-potential measurements and through evaluation of cell growth and viability. RESULTS & DISCUSSION: nanometer formation was confirmed using scanning electron microscopy, while the zeta-potential measurements revealed successful bacteria encapsulation. Viable and sufficiently growing cells were confirmed prior and after their incorporation. CONCLUSION: The prepared materials were proven suitable to deliver viable commensal bacteria in a comparable share to the Staphylococcaceae in the foot microbiome making this approach promising for preventive diabetic foot treatment.
目的：开发了一种新型电纺生物相容性纳米纤维材料，负载共生细菌，用于糖尿病足的潜在预防性治疗。材料与方法：将两种生物相容性聚合物（羧甲基纤维素和聚乙二醇）与来自健康成人脚趾间皮肤的细菌菌株（通过基质辅助激光解吸/电离质谱法鉴定为表皮葡萄球菌菌株）相结合。通过聚乙烯亚胺包封确保材料中细菌负载量较高。纳米纤维材料通过扫描电子显微镜、zeta 电位测量及细胞生长和存活率评估进行表征。结果与讨论：扫描电子显微镜证实了纳米结构的形成，zeta 电位测量表明细菌包封成功。在材料制备前后，均检测到存活且生长良好的细胞。结论：制备的材料被证明可将共生细菌以与足部微生物群中葡萄球菌科相当的比例递送，这为预防糖尿病足病治疗提供了有前景的方法。

342. Krishnan, N., et al., Anti-pseudomonal and anti-endotoxic effects of surfactin-stabilized biogenic silver nanocubes ameliorated wound repair in streptozotocin-induced diabetic mice, in Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2018. p. 488–499.
342. 克里希南，N. 等，表面活性剂稳定的生物源银纳米立方体对假单胞菌和内毒素的抑制作用改善了链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的伤口愈合，载于《人工细胞与纳米医学生物技术》2018 年，第 488–499 页。

Pseudomonas aeruginosa and its lipopolysaccharides play a key role in the pathogenesis of diabetic foot infection, for which, currently no effective therapeutic agents are available. Hence, newer forms of therapeutic agents are required for treating Pseudomonas aeruginosa infection. In this present study, nanocrystalline silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using culture filtrate of Brevibacillus brevis KN8(2) followed by an investigation of its in vivo anti-pseudomonal and anti-endotoxic properties. Biosynthesized AgNPs was predominantly cubical in shape with an average particle size of 15.40 nm as observed through field emission scanning electron microscopy (FESEM) and X-ray diffraction analysis. The LC-ESI-MS/MS analysis indicates the presence of surfactin in culture filtrate of B. brevis KN8(2). The MIC of surfactin-stabilized AgNPs against P. aeruginosa was 10 μg ml(-1) and its wound repair activity was observed in P. aeruginosa-infected wounds of diabetic mice by measuring wound area closure, bacterial counts, mRNA expressions, and histopathology. Further, surfactin-stabilized AgNPs suppressed the transcription of LPS-triggered expression of the TNF-α in wounds that LPS-assisted extension of wound repair in diabetes mellitus conditions was circumvented quite well. Results gathered in this study established that surfactin-stabilized AgNPs could effectively offer to the novel treatment of Gram-negative bacilli infection in diabetic wounds.
铜绿假单胞菌及其脂多糖在糖尿病足感染的发病机制中发挥关键作用，目前尚无有效的治疗药物。因此，亟需开发新型治疗药物以应对铜绿假单胞菌感染。本研究中，采用短小芽孢杆菌 KN8(2)的培养滤液合成了纳米晶体银纳米颗粒（AgNPs），并对其体内抗铜绿假单胞菌和抗内毒素特性进行了研究。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）和 X 射线衍射分析，发现生物合成 AgNPs 主要呈立方形，平均粒径为 15.40 nm。液相色谱-电喷雾离子源质谱（LC-ESI-MS/MS）分析表明，B. brevis KN8(2)培养滤液中存在 surfactin。Surfactin 稳定的 AgNPs 对铜绿假单胞菌的最小抑菌浓度（MIC）为 10 μg/ml，其伤口愈合活性在糖尿病小鼠铜绿假单胞菌感染伤口中通过测量伤口闭合面积、细菌计数、mRNA 表达及组织病理学观察得到验证。此外，surfactin 稳定的 AgNPs 抑制了 LPS 诱导的 TNF-α转录表达，有效阻断了 LPS 在糖尿病条件下延缓伤口修复的作用。本研究结果表明，surfactin 稳定的 AgNPs 可作为治疗糖尿病伤口中革兰氏阴性杆菌感染的新型疗法。

343. Hussain, Z., et al., Recent Advances in Polymer-based Wound Dressings for the Treatment of Diabetic Foot Ulcer: An Overview of State-of-the-art, in Curr Drug Targets. 2018. p. 527–550.
343. 侯赛因，Z. 等，聚合物基伤口敷料在糖尿病足溃疡治疗中的最新进展：现状综述，载于《当前药物靶点》2018 年，第 527–550 页。

BACKGROUND: Diabetic foot ulcers (DFUs) are the chronic, non-healing complications of diabetic mellitus which compels a significant burden to the patients and the healthcare system. Peripheral vascular disease, diabetic neuropathy, and abnormal cellular and cytokine/chemokine activity are among the prime players which exacerbate the severity and prevent wound repair. Unlike acute wounds, DFUs impose a substantial challenge to the conventional wound dressings and demand the development of novel and advanced wound healing modalities. In general, an ideal wound dressing should provide a moist wound environment, offer protection from secondary infections, eliminate wound exudate and stimulate tissue regeneration. OBJECTIVE: To date, numerous conventional wound dressings are employed for the management of DFUs but there is a lack of absolute and versatile choice. The current review was therefore aimed to summarize and critically discuss the available evidences related to pharmaceutical and therapeutic viability of polymer-based dressings for the treatment of DFUs. RESULTS: A versatile range of naturally-originated polymers including chitosan (CS), hyaluronic acid (HA), cellulose, alginate, dextran, collagen, gelatin, elastin, fibrin and silk fibroin have been utilized for the treatment of DFUs. These polymers have been used in the form of hydrogels, films, hydrocolloids, foams, membranes, scaffolds, microparticles, and nanoparticles. Moreover, the wound healing viability and clinical applicability of various mutually modified, semi-synthetic or synthetic polymers have also been critically discussed. CONCLUSION: In summary, this review enlightens the most recent developments in polymer-based wound dressings with special emphasis on advanced polymeric biomaterials, innovative therapeutic strategies and delivery approaches for the treatment of DFUs.
背景：糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病的慢性、难愈性并发症，给患者及医疗体系带来沉重负担。周围血管疾病、糖尿病神经病变以及异常细胞和细胞因子/趋化因子活性是加重病情、阻碍伤口愈合的主要因素。与急性伤口不同，DFUs 对传统伤口敷料提出重大挑战，迫切需要开发新型和先进的伤口愈合方法。一般而言，理想的伤口敷料应提供湿润的伤口环境、防止继发感染、清除伤口渗出物并促进组织再生。目的：目前，多种传统伤口敷料被用于 DFUs 的治疗，但缺乏绝对有效且多用途的选择。本综述旨在总结并批判性地讨论聚合物基敷料在治疗 DFUs 方面的药理学和治疗学可行性的相关证据。结果：多种天然来源的聚合物，包括壳聚糖（CS）、透明质酸（HA）、纤维素、海藻酸、右旋糖酐、胶原蛋白、明胶、弹性蛋白、纤维蛋白和丝素蛋白，已被用于治疗 DFUs。这些聚合物以水凝胶、薄膜、水胶体、泡沫、膜、支架、微粒和纳米颗粒等形式应用。此外，还对各种相互改性、半合成或合成聚合物的伤口愈合可行性和临床应用性进行了批判性讨论。结论：综上所述，本综述阐述了聚合物基伤口敷料的最新研究进展，特别强调了先进聚合物生物材料、创新治疗策略及药物递送方法在糖尿病足溃疡（DFUs）治疗中的应用。

344. Carrinho, P.M., et al., A Study on the Macroscopic Morphometry of the Lesion Area on Diabetic Ulcers in Humans Treated with Photodynamic Therapy Using Two Methods of Measurement, in Photomed Laser Surg. 2018. p. 44–50.
344. 卡里尼奥，P.M. 等，光动力疗法治疗糖尿病溃疡患者病变区域宏观形态测量学研究（采用两种测量方法），载于《光医学与激光外科杂志》，2018 年，第 44–50 页。

BACKGROUND: Diabetes Mellitus is a chronic disease that can lead to lower-limb ulceration. The photodynamic therapy (PDT) is based on light interaction with a photosensitizer capable to promote bacterial death and acceleration of wound healing. OBJECTIVE: This study aims to accomplish a macroscopic morphometry evaluation on diabetic ulcer area in humans that were under PDT. MATERIALS AND METHODS: A clinical study was conducted by convenience sample, experimental, controlled, and blinded, composed of 12 patients of both sexes with diabetic ulcers in lower limbs that were divided into two groups, control (n = 6) and PDT (n = 6). They were all treated with collagenase/chloramphenicol during the experimental period, in which six of them had received PDT with Methylene Blue dye (0.01%) associated with laser therapy (660 nm, 30 mW, 8 sec, 6 J/cm(2), beam area of 0.04 mm(2)), three times per week, totaling 10 sessions. Ulcer areas were analyzed by their nominal area and photographed for analysis through the ImageJ(®) software. Then, the Ulcer Healing Index and the wound area reduction were calculated for both groups. RESULTS: Data from the UHI and wound area reduction parameters show that there is a statistically significant difference (p < 0.05) between the control group and PDT group, with the PDT group showing a greater reduction of the diabetic ulcer area than the control group. In the ImageJ software area analysis, both patient groups presented significant differences (p < 0.05) between pre and post-treatment in relation to lesion reduction area, the PDT being better. CONCLUSIONS: Results show that PDT accelerates the closure of ulcer wounds and to evaluate the wound area, different measurement methods can be used to follow-up the tissue repair process.
背景：糖尿病是一种慢性疾病，可能导致下肢溃疡。光动力疗法（PDT）基于光与光敏剂的相互作用，能够促进细菌死亡并加速伤口愈合。目的：本研究旨在对接受光动力疗法的糖尿病患者下肢溃疡区域进行宏观形态学测量评估。材料与方法：本研究采用便利抽样、实验性、对照、盲法设计，纳入 12 例下肢糖尿病溃疡患者，分为两组：对照组（n=6）和光动力疗法组（n=6）。所有患者在实验期间均接受胶原酶/氯霉素治疗，其中 6 例患者接受了蓝光（0.01%）联合激光疗法（660 nm，30 mW，8 秒，6 J/cm²，光斑面积 0.04 mm²），每周 3 次，共 10 次。溃疡面积通过其名义面积进行分析，并通过 ImageJ(®)软件拍摄照片进行分析。随后，计算了两组的溃疡愈合指数（UHI）和伤口面积减少率。结果：UHI 和伤口面积减少率参数的数据表明，对照组与 PDT 组之间存在统计学显著差异（p < 0.05），PDT 组的糖尿病溃疡面积减少程度大于对照组。在 ImageJ 软件的面积分析中，两组患者在治疗前与治疗后相比，溃疡面积减少方面均存在显著差异（p < 0.05），光动力疗法组效果更佳。结论：研究结果表明，光动力疗法可加速溃疡伤口愈合，且可采用不同测量方法评估伤口面积，以监测组织修复过程。

345. 王杰, 微图案化有机/无机复合电纺纤维膜的可控制备及促创面修复研究. 2018.

由于外伤或者疾病引起的皮肤损伤,严重的影响了人们的健康生活。由于大面积的皮肤损伤无法自愈,必须借助医疗手段进行辅助治疗。因此迫切需要寻求新型的皮肤组织修复材料来解决此类问题。静电纺丝纳米纤维由于具有同细胞外基质相似的纤维结构、较大的比表面积以及较高的孔隙率等特点,在皮肤组织工程方面具有巨大的应用前景。近年来,图案化纤维膜表面的微结构能够调控其理化性能,促进组织细胞的粘附、增殖与分化,得到越来越多的关注。本文针对皮肤缺损造成的易感染、新生血管不足、修复慢等问题,通过在微图案化纤维膜表面分别负载纳米银颗粒和硅羟基磷灰石,制备了微图案化有机/无机复合电纺纤维膜,并研究了其理化性能及生物学性能。具体工作内容如下:(1)负载有纳米银颗粒的微图案化电纺纤维膜的制备及其生物学性能研究。针对创面易受感染的问题,利用静电纺丝技术和原位还原法制备了具有抗菌性能的PPG/x AgNPs复合电纺纤维膜。首先利用静电纺丝技术将聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PDLLA)、明胶(Gelatin)制备成具有圆洞形貌的电纺纤维膜(PPG),再将AgNPs通过原位还原法负载于PPG纤维表面。实验结果显示,AgNPs均匀地负载于纤维表面,其大小在20-60nm之间。体外结果显示,当AgNPs的负载量为0.1wt%(PPG/0.01AgNPs)时,复合纤维膜对大肠杆菌具有明显的抑制作用,并能较好地促进内皮细胞(HUVECs)的增殖和粘附,该结果显示了PPG/0.01AgNPs图案化电纺纤维膜在受感染创面具有一定的应用潜能。(2)表面沉积有含硅羟基磷灰石的微图案化电纺纤维膜的制备及其促创面修复性能研究。针对糖尿病伤口愈合缓慢、创面血管新生不足等问题,利用静电纺丝技术及激光脉冲(PLD)技术制备了具有高生物活性的PP/x Si-HAp复合纤维膜。首先利用静电纺丝技术将聚己内酯(PCL)与聚乳酸(PDLLA)制备成具有双取向形貌的微图案化聚己内酯/聚乳酸(PP)纤维膜。在利用PLD技术将硅羟基磷灰石(xSi-HAp)沉积于PP纤维表面形成x Si-HAp涂层,制备出多级结构复合纤维(PP/x Si-HAp)膜。实验结果显示,利用PLD技术成功地将xSi-HAp均匀沉积于PP复合纤维表面,其大小在10-30nm之间,并且xSi-HAp涂层显著改善了复合纤维膜的亲水性能。体外实验显示,该复合纤维膜能够显著促进HUVECs的增殖、迁移以及血管形成。体内实验进一步显示,PP/2.4Si-HAp复合纤维膜能够促进血管新生、胶原沉以及血管生成相关基因的表达,加速了糖尿病小鼠的伤口愈合过程。因此,该复合纤维膜的双取向结构和xSi-HAp协同促进糖尿病伤口的愈合,展示了其在慢性创面修复领域的应用潜能。综上所述,我们设计了微图案化有机/无机复合电纺纤维膜,并研究其在皮肤创伤修复中抗菌和促血管新生的作用。该复合纤维膜的微图案化结构和无机纳米颗粒成分,协同作用促进创面修复,为设计具有高生物活性的创面修复材料及其在创面修复领域的应用提供了提供新方法和理论依据。

346. 王丹, 基于普鲁兰的纳米载体对肝癌联合治疗的研究. 2018.

目的肝细胞癌(HCC)是最常见的恶性肿瘤之一。本文设计利用光热治疗(PTT)与光动力治疗(PDT)联合化疗的方式以期产生联合对抗肿瘤的效果。本论文拟以二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)、普朗尼克F68(PF68)构建纳米核(DF),以普鲁兰多糖作为靶向修饰材料,构建肝癌靶向纳米载体(PDF);IR780与紫杉醇(PTX)通过疏水作用分别载于纳米核内,实现PDFI与PDFP纳米粒联合PTT/PDT以及化疗对肝癌的靶向联合治疗。内容第一部分为PDFI与PDFP纳米粒的制备及表征,主要包括空白纳米粒以及载IR780和PTX纳米粒的制备表征以及携载能力的考察。第二部分为PDFI与PDFP纳米粒的体外研究,主要包括PDFP纳米粒的体外释药特性、PDFI纳米粒的体外PTT/PDT效应研究以及细胞水平上,PTT/PDT联合化疗对MHCC-97H细胞作用的考察。第三部分为PDFI与PDFP纳米粒的体内研究,包括PDFI纳米粒的体内PTT/PDT效应、PDFI纳米粒在小鼠体内对肿瘤靶向性的研究以及PTT/PDT联合化疗的体内抗肿瘤活性的评价。方法1.PDFI与PDFP纳米粒的制备及表征:采用薄膜水合法制备纳米核;采用共孵育法,实现普鲁兰多糖在上述纳米核表面的修饰;采用透射电镜观察纳米粒的形貌;利用粒径-Zeta电位分析仪器检测其粒径大小、表面Zeta电位的大小,考察PDFI与PDFP纳米粒子的大小和表面荷电性质;利用紫外分光光度法考察PDFI纳米粒的光学性质与光稳定性;采用紫外分光光度法和超高效液相(UPLC)法检测纳米载体对IR780与PTX的载药量与包封率。2.PDFI与PDFP纳米粒的体外研究:采用动态透析法检测DFP纳米核与PDFP纳米粒中PTX的体外释药特征;通过激光照射利用红外热成像仪考察PDFI纳米粒溶液温度的变化;利用活性氧绿色荧光探针SOSG检测PDFI纳米粒溶液中1O2的产生情况。在细胞水平上,首先通过荧光探针DCFH-DA检测MHCC-97H细胞内活性氧的产生情况;采用考察PDFI纳米粒在MHCC-97H细胞内的摄取情况;采用MTT法考察游离IR780、DFI纳米核和PDFI纳米粒对MHCC-97H细胞的毒性以及细胞水平上的PTT/PDT联合化疗的协同效应;利用活/死细胞染色试剂盒检测PDFI纳米粒对MHCC-97H细胞的毒性;通过细胞流式术考察PTT/PDT联合化疗对MHCC-97H细胞凋亡的诱导作用和细胞周期的影响。3.PDFI与PDFP纳米粒的体内研究:利用红外热成像仪考察荷瘤小鼠瘤内温度变化评价PDFI纳米粒的体内PTT效应;通过SOSG检测荷瘤小鼠瘤内1O2的产生情况,评价PDFI纳米粒的体内PDT效应;利用IR780的自发荧光信号考察纳米体系对肝癌靶向性;评价经瘤内注射PDFI纳米粒和尾静脉注射PDFP纳米粒后,评价PTT/PDT联合化疗对HCC的协同治疗作用。结果1.成功制备了空白DF纳米核以及载IR780与PTX的DFI与DFP纳米核。PDFI纳米粒载药量约为4.6%;PDFP纳米粒载药量为3.8%。PDFI纳米粒具有较强的光稳定性。2.DFP纳米核与PDFP纳米粒均呈现出缓控释放药物的能力。PDFI纳米粒显示出较强的体外PTT/PDT效应。PDFI纳米粒能够有效的被MHCC-97H细胞摄取。PDFI纳米粒联合PDFP纳米粒对MHCC-97H细胞的生长具有明显的协同抑制效应。PDFI纳米粒/光照联合PDFP纳米粒能够显著诱导细胞凋亡,并且阻滞细胞周期于G2/M期。3.DFI纳米核和PDFI纳米粒显示出更强的光热效应。PDFI纳米粒组的荧光信号均比游离IR780和DFI纳米核强,PDFI纳米粒具有更强的体内PDT效应。经尾静脉注射给药后24 h后,PDFI纳米粒主要的分布于HCC荷瘤小鼠的肿瘤部位中,说明纳米载体对肝癌具有一定的靶向性。与其他治疗组相比,PTT/PDT联合化疗表现出对小鼠体内肿瘤生长和血管生成具有较强的抑制作用,并且未造成荷瘤小鼠主要器官组织的病理学变化。结论本研究成功设计并制备了简单而有效的纳米载药系统用于递送IR780和PTX,实现了PTT/PDT与化疗联合用于肝癌的靶向治疗。PDFI纳米粒联合PDFP纳米粒对MHCC-97H细胞的生长具有明显的协同抑制效应并且能够显著诱导细胞凋亡、阻滞细胞周期于G2/M期。在MHCC-97H荷瘤裸鼠体内,PDFI纳米粒表现出良好的肝癌靶向性;PDFI纳米粒联合PDFP纳米粒对小鼠体内肿瘤的生长和肿瘤血管的生成具有协同抑制作用。综上所述,此纳米载药体系能够实现PTT/PDT与化疗联合用于肝癌的靶向治疗。

347. 王丹, 基于普鲁兰的纳米载体对肝癌联合治疗的研究. 2018.

348. 时权, 牙龈间充质干细胞外泌体联合壳聚糖/丝素凝胶海绵促进糖尿病大鼠创面修复研究. 2018.

糖尿病状态下由于高血糖,炎症因子高表达,血管、神经受损等因素的影响,常导致皮肤创面的延迟愈合或不愈合,引起坏疽甚至造成截肢,增加患者经济负担的同时也严重影响其生活质量。研究证明多种干细胞来源的外泌体可以有效的促进创面修复,为实现无细胞治疗提供了新的思路。牙龈间充质干细胞(GMSCs)具有优良的生物学特性,且在体内研究证明GMSCs可以促进皮肤创面的修复。由于越来越多的研究发现干细胞发挥组织修复作用主要依靠其旁分泌作用,而外泌体作为旁分泌的主要成分,传递信息物质、参与细胞间通讯,因此我们推测外泌体在GMSCs发挥修复作用的过程中具有重要的作用。但目前尚无分离、鉴定、研究GMSCs来源外泌体的相关报道。因此在本研究中我们将分离GMSCs,提取GMSCs来源的外泌体,并研究正常、高糖条件下其对人皮肤成纤维细胞(HSFs)生物学特性的影响。目前利用外泌体来促进创面修复的研究中,主要是将外泌体通过注射的方式,把外泌体注射至伤口周围,或是通过静脉注射至体内。但是采用注射的方式会对皮肤产生二次伤害,也可能造成外泌体的流失与浪费。对于糖尿病患者,由于患者存在周围神经和血管的病变,即使是很小的创口也有可能导致难愈性的溃疡,增加伤口感染的风险,甚至发展为坏疽,引起严重的并发症,尤其是在肢端的皮肤。越来越多的研究证明干细胞来源的外泌体在组织损伤修复与再生方面具有良好的作用,研究者们也开始探索实现外泌体应用的新方法。不同于注射的方法,将外泌体与生物材料结合使用是方向之一,但目前此类研究有限。我们课题组在前期的研究中利用壳聚糖和丝素蛋白作为原料,采用冷冻干燥技术制备了壳聚糖/丝素蛋白多孔凝胶海绵,以该凝胶海绵作为创面敷料,负载上纳米银颗粒,成功的促进感染性创面的愈合。因此在本研究中,我们在前期基础上,制备壳聚糖/丝素蛋白多孔凝胶海绵,将GMSCs来源的外泌体负载于其上,探索GMSCs来源的外泌体对糖尿病创面修复效果,以及将外泌体与多孔海绵敷料联合应用于糖尿病大鼠皮肤缺损模型的可行性。我们的研究为进一步研究GMSCs来源的外泌体的组织修复功能提供新的证据,同时探索利用简便、无创的外泌体与生物材料相结合的方法用于糖尿病皮肤创面修复的可行性,为进一步实现外泌体的临床应用奠定基础。第一部分人牙龈间充质干细胞、人皮肤成纤维细胞、牙龈间充质干细胞来源外泌体的分离与鉴定目的:体外从人牙龈组织中分离、培养GMSCs,提取鉴定GMSCs来源的外泌体,从人包皮组织中提取真皮来源的HSFs细胞,为后续的实验奠定基础。方法:酶消化法从人的牙龈组织中提取GMSCs细胞,检测GMSCs的生长特性、多向分化潜能,流式细胞仪检测干细胞表面标记物。收集GMSCs培养上清液,提取GMSCs来源外泌体,检测外泌体表面标记物、粒径分布、形态。从人包皮组织中提取HSFs并鉴定。结果:1、成功提取GMSCs,呈现贴壁式生长,形态呈长梭形、多边形,增殖曲线呈“S”型,GMSCs 阳性表达 CD44,CD73,CD90,CD105,CD29,阴性表达 CD31,CD34,CD45。GMSCs在体外可以向成骨、成脂、成软骨方向分化。2、GMSCs来源的外泌体呈圆形、椭圆形,大小在80nm左右最多,直径为127±55.9nm,阳性表达 CD9,CD81,Tsg101。3、HSFs体外培养中呈长梭形,生长迅速,呈“S”型生长,HSFs阳性表达Vimentin,阴性表达角蛋白CK-19。结论:本部分实验成功提取了人GMSCs、GMSCs来源的外泌体以及HSFs,为后续实验奠定了基础。第二部分GMSCs来源外泌体在正常、高糖环境下对HSFs生物学特性的影响目的:采用不同浓度的GMSCs来源的外泌体来处理HSFs细胞,检测GMSCs来源的外泌体在正常条件、高糖条件下对HSFs增殖、迁移、凋亡等的影响。方法:用25μg/ml、50μg/ml的外泌体处理正常培养的HSFs,检测GMSCs外泌体对HSFs细胞增殖,细胞周期,细胞迁移与趋化的影响。用同样浓度外泌体在高糖培养条件下(35mM的葡萄糖),检测GMSCs外泌体对HSFs的增殖、迁移、凋亡、活性氧的影响。结果:1、正常培养条件下25μg/ml、50μg/ml GMSCs外泌体可以显著的促进HSFs在体外的增殖、促进HSFs的分裂、促进HSFs的迁移,且50μg/ml的外泌体浓度作用强于25μg/ml。2、在高糖条件下(35mM葡萄糖)的HSFs增殖、迁移被抑制,细胞凋亡增加、活性氧累积,而25μg/ml、50μg/mlGMSCs外泌体减弱了高糖引起的抑制作用,促进了 HSFs的增殖、迁移,抑制高糖引起的细胞凋亡与活性氧累积,且呈浓度依赖效应。结论:1、GMSCs外泌体可以以浓度依赖的方式促进正常培养HSFs的增殖,分裂,迁移。2、GMSCs外泌体可以在高糖状态下促进HSFs的增殖,迁移,抑制由高糖状态引起的细胞凋亡,促进细胞对氧的代谢,较少活性氧在细胞内的累积。第三部分壳聚糖/丝素蛋白凝胶海綿的制备与表征目的:根据前期的研究基础,采用冷冻干燥技术制备壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵,对其进行形貌检测、理化性能检测,探索其作为外泌体输送载体的可行性。方法:以壳聚糖、丝素蛋白为基对,利用冷冻干燥法制备多孔凝胶海绵,扫描电镜(SEM)检测其表面形貌,检测其溶胀性能、保湿性能,红外检测其中特殊的官能团吸收峰。将外泌体负载于凝胶海绵后检测其形貌以及蛋白释放能力。结果:成功制备的壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵,可见大量相互贯穿的微孔,具有良好的溶胀性能:12h在去离子水中其溶胀率为2110.00%,在PBS中的溶胀率为1750.73%,在模拟体液(SBF)中的溶胀率为1556.86%,在胎牛血清(FBS)中的溶胀率为1440.92%。同时具有良好的保湿性能。红外光谱检测结果可见相关官能团的吸收峰。SEM检测显示,凝胶海绵表面具有多孔结构,孔径均一,约在50-150μm。而横切面的检测结果显示横切面的孔径相对较大,约在200-500μm之间,微孔的壁薄且光滑。DIO标记GMSCs外泌体后加入壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵之后,激光共聚焦显微镜进行观察可见负载了外泌体组可见到大量的绿色荧光,而对照组只有少量的荧光,证明在实验组的凝胶海绵中有大量的外泌体存在。SEM检测对比发现,负载外泌体后的凝胶海绵形貌、孔道无明显改变,但表面有粗糙感、砂砾感。在高倍镜下的结果显示,负载外泌体组的凝胶海绵可见大量的球形、类球形的外泌体存在于凝胶海绵表面。外泌体负载于壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵后,其中的蛋白有明显的突释,到第三天蛋白的释放量达到91.05%。结论:1、成功制备的壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵,可见大量的微孔均匀分布,具有良好的溶胀性、良好的保湿性能。2、外泌体可以成功负载于壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵,负载外泌体后的凝胶海绵形貌在SEM观察下无明显改变,但负载了外泌体的凝胶海绵可见大量的球形、类球形的外泌体存在于凝胶海绵表面。第四部分GMSCs来源的外泌体联合壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵对糖尿病大鼠皮肤缺损修复作用评价目的:建立糖尿病大鼠模型,制备皮肤全层缺损,将GMSCs来源外泌体负载于壳聚糖/凝胶海绵后,评价其对创面修复的作用。方法:高糖高脂饲料喂养大鼠后,STZ诱导大鼠糖尿病模型,制备背部皮肤全层组织缺损,分为三组:普通纱布修复组(对照组),单纯壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵修复组(Hydrogel组),将GMSCs负载于壳聚糖/丝素蛋白水凝胶修复组(Hydrogel-Exosomes组),比较评价创面愈合速度、再上皮化程度、胶原含量、血管再生以及神经再生情况。结果:成功建立糖尿病大鼠模型,注射STZ后大鼠每只大鼠的血糖值均高于11mmol/L,并且连续5周保持稳定。大鼠的体重开始逐渐下降,出现多食、多饮、多尿的体征,胰腺HE染色显示大鼠胰腺组织中的胰岛组织遭到明显的破坏。Hydrogel-Exosomes组的创面愈合率、创区再上皮化程度、创区胶原蛋白含量、微血管密度、神经纤维数量高于其他两组且差异具有统计学意义(P<0.05);Hydrogel组的创面愈合速度、再上皮化程度、胶原蛋白含量、微血管密度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:GMSCs外泌体可以有效的促进创面的修复,而将外泌体负载于多孔的壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵是一种无创、有效的将外泌体应用于创面修复的方法。壳聚糖/丝素蛋白凝胶海绵自身对创面修复也有积极的作用。

349. 冯金素, et al., Fe3O4@SiO2@GO磁性纳米复合材料用于砷形态分析, in 第五届全国原子光谱及相关技术学术会议. 2018: 中国福建泉州. p. 1.

目前,分离模式繁多的高效液相色谱与高灵敏度的元素特异性检测技术ICP-MS相结合的联用技术已成为砷形态分析中最为有效的分析手段。然而在实际样品砷形态分析中,经常会遇到元素含量低以及复杂基体干扰等问题,因此发展样品前处理技术对砷形态的预分离富集是非常有必要的[1]。磁固相萃取技术因其具有富集倍数高,用量少,回收率高,操作简单等优点而受到广泛的使用[2]。探索新型高效的固相萃取材料用于复杂基体样品仍然是固相萃取中的关键问题[3]。氧化石墨烯（graphene oxide,GO）是一种新型二维碳纳米材料,表面有大量的含氧官能团,包括羧基、羟基、环氧基。氧化石墨烯上这些官能团通过范德华力和氢键力对大部分金属具有很强的吸附作用。因此GO对于固相萃取领域是一种很理想的材料。磁纳米粒子（magnetic nanoparticles,MNPs）是一种新型固相萃取吸附剂,具有超顺磁性、易分离,较大比表面积,吸附容量大、生物兼容性好等优点。MNPs在分离科学、细胞成像、催化剂等领域都有广泛应用。地不容是广西特有的多年生草质落叶藤本植物,富含异喹啉生物碱,是广西壮族等少数民族民间常用草药。地不容生于石灰岩的石山地区。地不容能清热解毒、散瘀消肿、健胃止痛,用于胃、十二肠溃疡疼痛,上呼吸道感染等症状。此外地不容还有其他广泛的生物活性,如杀虫、抗糖尿病等。本文建立了以Fe3O4@SiO2@GO磁性微球富集结合HPLC-ICP-MS测定地不容样品中砷形态的新方法。以As（Ⅲ）、As（V）、DMA、MMA为目标分析物,对MSPE萃取条件和洗脱条件进行了详细考察。该方法对四种砷形态的检出限分别为0.013、0.014、0.0064、和0.0158ng.mL-1,相对标准偏差为1.6%～2.4%,富集倍数在9～17之间。在优化好的条件下对富集前后的实际样品进行检测,结果表明富集前地不容样品能检测到As（Ⅲ）形态,富集后能检测到的砷形态有As（Ⅲ）、DMA和MMA,其含量分别为0.0987、0.0375和0.0362μg.g-1,该方法检测限低,吸附/解析动力学快,在痕量元素的形态分析中有较大的潜力。

350. 董俊杰, 硝酸镓涂层的TiO2纳米管材料对金黄色葡萄球菌—大肠杆菌混合生物膜作用的研究. 2018.

研究背景医用生物材料的应用已经成为现代医学发展的一个重要方向,效用价值高的生物材料可以提高人类的生活质量和寿命,但随着大量生物材料的运用,一系列因内植物感染引起的严重并发症成为临床亟待解决的重要问题。大量研究表明,内植物感染之所以难治、严重、耐药,其根本原因是在材料表面形成了结构复杂的细菌生物膜,并在其形成过程中受多种基因的调控。钛(Ti)是临床应用最广泛的金属材料,尤其在骨科,因植入各种以Ti为主要成分的钢板、螺钉而引起的感染呈逐年上升的趋势,其中金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合感染在骨科如慢性骨髓炎、糖尿病足等各类慢性感染中并不少见,因其感染严重、病灶迁延不愈、治疗困难,成为一重要的临床问题。抗菌药物及新型生物材料的研发是目前治疗材料表面感染的两个主要手段。硝酸镓作为一种新型抗菌药物,因Ca3+竞争性取代Fe3+干扰细菌DNA和蛋白质的合成,从而起到抗菌的作用;Ti02纳米管为新型纳米材料具有良好的生物相容性、较高的吸附率、良好的抗菌性等优势。因此本文从混合细菌感染的角度探究金黄色葡萄球菌-大肠杆菌在Ti表面形成混合生物膜的规律,并通过对Ti材料改性,研制新型纳米材料硝酸镓涂层的TiO2纳米管,以探究其对金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合感染的作用。以上的研究将对临床难治性混合感染提供理论依据,对临床防治有重要的意义。本研究的目的:(1)体外研究金黄色葡萄球菌-大肠杆菌是否能在Ti材料表面形成混合生物膜及形成的规律。(2)探讨金黄色葡萄球菌icaA、icaD、sarA基因与大肠杆菌flhC、flhD、qseC基因在混合生物膜形成中的作用。(3)在大鼠体内,探讨硝酸镓涂层的TiO2纳米管材料对金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜的作用。第一部分钛材料表面金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜形成的研究[目的]观察金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜在Ti表面形成的规律,并与Ti表面单一金黄色葡萄球菌、单一大肠杆菌生物膜形成做对照研究。[方法]用Ti片分别与TSB培养基(空白组)、金黄色葡萄球菌TSB菌液(金葡组)、大肠杆菌TSB菌液(大肠组)、金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合TSB菌液(混合组)共培养6h、12h、24h、48h、72h后,采用结晶紫染色法对生物膜进行半定量检测(检测细菌粘附量,细菌生物膜形成能力),XTT法检测细菌生物膜形成的动力,激光共聚焦显微镜观察细菌生物膜形成厚度、能力(活死菌比例)、重建生物膜三维结构,扫描电镜观察细菌生物膜的超微结构。[结果]1.细菌粘附量:培养6h、12h、24h、48h、72h后,空白组、大肠组、金葡组、混合组菌细菌粘附量比较,6h混合组>大肠组(P<0.05);12h混合组>空白组、>大肠组,金葡组>空白组(P<0.05);24h、48h混合组均>大肠组、>金葡组、>空白组(P<0.05);48h金葡组>空白组、>大肠组;24-48h混合组细菌粘附数量最多。2.细菌生物膜成膜能力:培养6h、12h、24h、48h、72h后,空白组、大肠组、金葡组、混合组细菌成膜能力比较,6h四组均未形成生物膜;12h金葡组与混合组形成弱细菌生物膜,两组无差异(P>0.05);24h大肠组、金葡组、混合组均形成弱生物膜,混合组>大肠组(P<0.05);48h大肠组、金葡组形成弱生物膜,混合组形成成熟生物膜,混合组分别>大肠组、金葡组(P<0.05);72h三组均形成成熟细菌生物膜,大肠组分别>金葡组、混合组(P<0.05)3.细菌生物膜生长动力:培养6h、12h、24h、48h、72h后,空白组、大肠组、金葡组、混合组细菌生物膜生长动力比较,培养6h四组生长动力无差异,12h混合组分别>空白组、金葡组、大肠组(P<0.05);24h、48h大肠组、金葡组、混合组比较生长动力无差异(P>0.05),均强于空白组(P<0.05);72h大肠组、金葡组、混合组分别>空白组,混合组<金葡组(P<0.05)。4.激光共聚焦检测:培养12h、24h、48h、72h,每个时间点空白组、大肠组、金葡组、混合组四组比较,混合组结构均最复杂、死菌比例也最高。四组生物膜结构致密性、复杂性:混合组>金葡组>大肠组>空白组;各组生物膜均有随培养时间延长细菌数量增多,结构复杂性增加,但有活菌比例减少,死菌比例增多的趋势。5.扫描电镜:培养12h、24h、48h、72h,金葡、大肠、混合组各组随培养时间延长细菌数量增多,生物膜结构复杂性增强;每个时间点,混合组均可形成金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生长的混合生物膜,混合生物膜结构比单一金葡、大肠生物膜复杂且混合生物膜中以大肠杆菌生长为主。[结论]1.金黄色葡萄球菌-大肠杆菌能在纯钛材料表面形成由金黄色葡萄球菌、大肠杆菌混杂生长、结构复杂致密的细菌群体性结构即混合细菌生物膜,混合生物膜以大肠杆菌为主要菌种。2.与单一金黄色葡萄球菌、单一大肠杆菌生物膜相比,混合生物膜随培养时间延长结构致密性与复杂性上升,虽细菌总数增多,但生长动力减弱,这可能与混合生物膜中金黄色葡萄球菌-大肠杆菌之间存在一种竞争的关系且大肠杆菌有竞争优势相关。第二部分金黄色葡萄球菌icaA、icaD、sarA基因与大肠杆菌flhC、flhD、qseC基因在混合生物膜形成中的作用[目的]探讨金黄色葡萄球菌icaA、icaD、sarA基因与大肠杆菌flhC、flhD、qseC基因在混合生物膜形成中的表达情况。[方法]用实时荧光定量PCR法检测金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜中金黄色葡萄球菌icaA、icaD、SarA基因与大肠杆菌flhC、flhD、qseC基因在金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜的相对表达量。[结果]培养48h后,与单一金黄色葡萄球菌生物膜,单一大肠杆菌生物膜相比,混合生物膜中金黄色葡萄球菌icaA基因下调表达0.62±0.01倍(P<0.05),icaD基因上调表达 5.03±0.75 倍(P<0.05),sarA 基因上调表达 10.72±0.97 倍(P<0.05);大肠杆菌flhC(、flhD、qseC基因均上调表达,flhC基因上调表达383.78±88.01倍(P<0.05),flhD 基因上调表达 468.69±107.65 倍(P<0.05),qseC 基因上调表达 561.11±121.48 倍(P<0.05)。[结论]金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜与单一金黄色葡萄球菌、单一大肠杆菌生物膜相比icaD、SarA基因上调表达、icaA基因下调表达,flhC、flhD、QseC基因均上调表达,可能与混合生物膜中金黄色葡萄球菌-大肠杆菌存在相互竞争且大肠杆菌占优势有关。第三部分硝镓涂层的TiO2纳米管对金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合细菌生物膜形成的影响[目的]在大鼠体内,探讨硝酸镓涂层的Ti02纳米管材料对金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合生物膜形成的影响。[方法]1.用阳极氧化法制备Ti02纳米管,扫描电镜观察其形貌特征。2.采用溶剂浇铸技术制备硝酸镓涂层的Ti、TiO2纳米管材料,并用扫描电子显微镜观察其形貌特征。3.用金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合菌液与TiO2纳米管共培养24h,扫描电镜观察在TiO2纳米管材料表面是否能形成混合细菌生物膜及并观察其超微结构。4.将Ti、TiO2纳米管、硝酸镓涂层的Ti、硝酸镓涂层Ti02纳米管四组材料植入SD大鼠体内,同时加入混合菌液进行体内培养,饲养3天、7天、14天后,观察动物一般状态(体重、精神、活动),处死动物后检测切口及体内感染情况,局部感染组织HE染色观察,激光共聚焦显微镜观察体内Ti片细菌生物膜形成情况,扫描电镜观察细菌生物膜的超微结构。[结果]1.材料形貌:TiO2纳米管表面呈现哑光暗黄色,有一定的粗糙度。电镜观察到Ti02纳米管为多孔致密管状结构,上端开口,低端封闭与钛基相连,排列整齐,孔径大小均一,平均管长7.12 ±0.13 μ m,直径为146.72 ±13.14 μm。硝酸镓涂层的Ti及TiO2纳米管可见纳米管口被一层均一薄层状物质覆盖,材料表面有大小不等的块状物质覆盖。2.体外培养24h后混合细菌在Ti02纳米管材料表面形成了以大肠杆菌为主的微弱细菌生物膜。3.动物观察:术后3天、7天、14天四组活动情况及体重状况无差异,硝酸镓涂层的TiO2纳米管组动物切口感染最轻,体内组织感染最轻,组织修复能力最强,电镜及激光共聚焦观察硝酸镓涂层的Ti及TiO2纳米管材料表面均未见成熟细菌生物膜形成。[结论]1.硝酸镓涂层的Ti02纳米管有抑制金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合细菌生物膜形成的作用。2.TiO2纳米管材料表面进行硝酸镓涂层是防治金黄色葡萄球菌-大肠杆菌混合感染的一种新方法。

351. 陈庆莹, et al., 采用重组溶菌酶-抗菌肽融合蛋白治疗糖尿病手部感染一例报道, in 中国全科医学. 2018. p. 620–622+626.

糖尿病手部感染可导致坏疽、截肢,甚至死亡,截肢率远高于糖尿病足。本文报道1例牙签伤致2型糖尿病手部感染患者,手掌见长约8 cm不规则创口,手背见长约3、6、3 cm的3个纵行创口,符合截肢指征。在传统治疗的基础上,创面均匀喷洒重组溶菌酶-抗菌肽融合蛋白喷剂,1次/d。治疗后,患者创面愈合,避免了截肢。重组溶菌酶-抗菌肽融合蛋白应用于糖尿病手部感染是一种安全有效的治疗手段,可使部分患者免除截肢。

352. Trujillo, V., et al., Calcitriol promotes proangiogenic molecules in keratinocytes in a diabetic foot ulcer model, in J Steroid Biochem Mol Biol. 2017. p. 303–311.
352. 特鲁希略（Trujillo），V. 等，钙三醇在糖尿病足溃疡模型中促进角质形成细胞中促血管生成分子的表达，载于《类固醇生物化学与分子生物学杂志》（J Steroid Biochem Mol Biol），2017 年，第 303–311 页。

Foot ulceration is one of the most common and complex sequelae of diabetes mellitus, generally posing a therapeutic challenge due to poor healing responses and high rates of complications, including peripheral vascular disease, ischemia and infections. Calcitriol, the most active vitamin D metabolite, induces antimicrobial peptides production in keratinocytes from diabetic foot ulcers (DFU); however, little is known about its effects on angiogenic factors in this pathology. Herein we aimed at studying whether calcitriol induces angiogenic molecules in keratinocytes under normoxic and hypoxic conditions, and if these molecules are able to improve cell migration in vitro. Evaluation of DFU samples by immunohistochemistry showed increased VEGF and decreased angiogenin and HIF-1α expression compared to controls, suggesting an altered pattern of angiogenic factors in DFU. Interestingly, incubation of keratinocytes with calcitriol significantly upregulated VEGFA, HIF-1α and angiogenin gene expression, while the resulting cell culture media stimulated both endothelial cells and keratinocytes migration in an in vitro wound closure assay under a normoxic environment (p<0.05). Moreover, the culture media of calcitriol-treated keratinocytes stimulated cell migration in a similar extent as exogenous VEGF or EGF in endothelial and keratinocytes cells. These results suggest that the altered profile of angiogenic molecules in DFU might be improved by local or systemic treatment with calcitriol under normoxic conditions, which could probably be achieved with hyperbaric oxygen therapy. Given that calcitriol not only augments proangiogenic factors but also induces antimicrobial peptides expression, this hormone should be further investigated in clinical trials of DFU.
足部溃疡是糖尿病最常见且复杂的并发症之一，由于其愈合反应差及并发症发生率高（包括周围血管疾病、缺血和感染），通常给治疗带来挑战。维生素 D 的最活性代谢物——钙三醇，可诱导糖尿病足溃疡（DFU）角质形成细胞产生抗菌肽；然而，其对该病理中血管生成因子的影响尚不明确。本研究旨在探讨钙三醇在常氧和缺氧条件下是否能诱导角质形成细胞产生血管生成分子，以及这些分子是否能改善体外细胞迁移能力。免疫组化分析 DFU 样本显示，与对照组相比，VEGF 表达上调，而血管生成素和 HIF-1α表达下调，提示 DFU 中血管生成因子表达模式异常。值得注意的是，角质形成细胞与钙三醇孵育后，VEGFA、HIF-1α和血管生成素基因表达显著上调，而细胞培养上清液在常氧环境下的体外伤口愈合实验中，可刺激内皮细胞和角质形成细胞迁移（p<0.05）。此外，钙三醇处理的角质形成细胞培养上清液对内皮细胞和角质形成细胞的迁移刺激作用与外源性 VEGF 或 EGF 相当。这些结果提示，DFU 中血管生成分子异常的表达谱可能通过局部或全身性钙三醇治疗在常氧条件下得到改善，这可能通过高压氧疗法实现。鉴于钙三醇不仅能增强促血管生成因子，还能诱导抗菌肽表达，该激素应在 DFU 的临床试验中进一步研究。

353. Salvo, P., et al., Temperature- and pH-sensitive wearable materials for monitoring foot ulcers, in Int J Nanomedicine. 2017. p. 949–954.
353. 萨尔沃，P. 等，温度和 pH 敏感的可穿戴材料用于监测足部溃疡，载于《国际纳米医学杂志》。2017 年，第 949–954 页。

Foot ulcers account for 15% of comorbidities associated with diabetes. Presently, no device allows the status of foot ulcers to be continuously monitored when patients are not hospitalized. In this study, we describe a temperature and a pH sensor capable of monitoring diabetic foot and venous leg ulcers developed in the frame of the seventh framework program European Union project SWAN-iCare (smart wearable and autonomous negative pressure device for wound monitoring and therapy). Temperature is measured by exploiting the variations in the electrical resistance of a nanocomposite consisting of multiwalled carbon nanotubes and poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene). The pH sensor used a graphene oxide (GO) layer that changes its electrical potential when pH changes. The temperature sensor has a sensitivity of ~85 Ω/°C in the range 25°C-50°C and a high repeatability (maximum standard deviation of 0.1% over seven repeated measurements). For a GO concentration of 4 mg/mL, the pH sensor has a sensitivity of ~42 mV/pH and high linearity (R2=0.99).
足部溃疡占糖尿病并发症的 15%。目前，尚无设备能在患者未住院期间持续监测足部溃疡的状况。本研究描述了一种温度传感器和 pH 传感器，该传感器可监测糖尿病足溃疡和静脉性下肢溃疡，该研究是在欧盟第七框架计划项目 SWAN-iCare（智能可穿戴自主负压装置用于伤口监测与治疗）框架下开展的。温度通过测量多壁碳纳米管与聚苯乙烯-乙烯-丁烯共聚物（PS-PEB）复合材料的电阻变化来测定。pH 传感器采用氧化石墨烯（GO）层，其电位随 pH 值变化而改变。温度传感器的灵敏度在 25°C 至 50°C 范围内约为 85 Ω/°C，且具有高重复性（七次重复测量最大标准偏差为 0.1%）。当 GO 浓度为 4 mg/mL 时，pH 传感器的灵敏度约为 42 mV/pH，且具有高线性度（R²=0.99）。

354. Saeb, A.T.M., et al., Genome sequencing and analysis of the first spontaneous Nanosilver resistant bacterium Proteus mirabilis strain SCDR1, in Antimicrob Resist Infect Control. 2017. p. 119.
354. Saeb, A.T.M. 等，首例自发性纳米银耐药细菌 Proteus mirabilis 菌株 SCDR1 的基因组测序与分析，发表于《抗微生物耐药与感染控制》杂志。2017 年，第 119 页。

BACKGROUND: P. mirabilis is a common uropathogenic bacterium that can cause major complications in patients with long-standing indwelling catheters or patients with urinary tract anomalies. In addition, P. mirabilis is a common cause of chronic osteomyelitis in Diabetic foot ulcer (DFU) patients. We isolated P. mirabilis SCDR1 from a Diabetic ulcer patient. We examined P. mirabilis SCDR1 levels of resistance against Nanosilver colloids, the commercial Nanosilver and silver containing bandages and commonly used antibiotics. We utilized next generation sequencing techniques (NGS), bioinformatics, phylogenetic analysis and pathogenomics in the characterization of the infectious pathogen. RESULTS: P. mirabilis SCDR1 was the first Nanosilver resistant isolate collected from a diabetic patient polyclonal infection. P. mirabilis SCDR1 showed high levels of resistance against Nanosilver colloids, Nanosilver chitosan composite and the commercially available Nanosilver and silver bandages. The P. mirabilis -SCDR1 genome size is 3,815,621 bp. with G + C content of 38.44%. P. mirabilis-SCDR1 genome contains a total of 3533 genes, 3414 coding DNA sequence genes, 11, 10, 18 rRNAs (5S, 16S, and 23S), and 76 tRNAs. Our isolate contains all the required pathogenicity and virulence factors to establish a successful infection. P. mirabilis SCDR1 isolate is a potential virulent pathogen that despite its original isolation site, the wound, can establish kidney infection and its associated complications. P. mirabilis SCDR1 contains several mechanisms for antibiotics and metals resistance, including, biofilm formation, swarming mobility, efflux systems, and enzymatic detoxification. CONCLUSION: P. mirabilis SCDR1 is the first reported spontaneous Nanosilver resistant bacterial strain. P. mirabilis SCDR1 possesses several mechanisms that may lead to the observed Nanosilver resistance.
背景：P. mirabilis 是一种常见的尿路致病菌，可引起长期留置导尿管患者或尿路畸形患者的严重并发症。此外，P. mirabilis 是糖尿病足溃疡（DFU）患者慢性骨髓炎的常见病原体。我们从一名糖尿病溃疡患者中分离出 P. mirabilis SCDR1。我们检测了 P. mirabilis SCDR1 对纳米银胶体、商业纳米银及含银敷料以及常用抗生素的耐药性水平。我们采用下一代测序技术（NGS）、生物信息学、系统发育分析和病原体组学对致病菌进行特征分析。结果：P. mirabilis SCDR1 是首例从糖尿病患者多克隆感染中分离出的纳米银耐药菌株。P. mirabilis SCDR1 对纳米银胶体、纳米银壳聚糖复合物及市售纳米银和银制敷料表现出高水平耐药性。P. mirabilis-SCDR1 的基因组大小为 3,815,621 bp，G+C 含量为 38.44%。P. mirabilis-SCDR1 基因组共包含 3533 个基因，其中 3414 个为编码 DNA 序列基因，11 个为 10S rRNA，18 个为 16S rRNA，76 个为 23S rRNA。本菌株含有建立成功感染所需的所有致病性和毒力因子。P. mirabilis SCDR1 菌株是一种潜在的致病菌，尽管其原始分离部位为伤口，但仍能引起肾脏感染及其相关并发症。P. mirabilis SCDR1 含有几种抗生素和金属耐药机制，包括生物膜形成、群体迁移、外排系统和酶解毒。结论：P. mirabilis SCDR1 是首个报道的自发性纳米银耐药细菌菌株。P. mirabilis SCDR1 具有多种可能导致观察到的纳米银耐药性的机制。

355. Rosa, L.P., et al., Application of photodynamic therapy, laser therapy, and a cellulose membrane for calcaneal pressure ulcer treatment in a diabetic patient: A case report, in Photodiagnosis Photodyn Ther. 2017. p. 235–238.
355. 罗斯，L.P. 等，光动力疗法、激光疗法及纤维素膜在糖尿病患者跟骨压疮治疗中的应用：一例病例报告，载于《光诊断与光动力治疗》2017 年，第 235–238 页。

Diabetes mellitus is a metabolic disorder in which a person has high blood glucose levels due to inadequate insulin production by the pancreas. Wounds in these individuals cannot heal properly over time due to circulatory changes that hinder and stagnate the healing process. We report the case of an 82-year-old female type 2 diabetes mellitus carrier, presenting to clinical-dermatological examination pressure ulcer (PU) in the right calcaneus region. The patient was treated with photodynamic therapy using curcumin and blue light-emitting diodes (LEDs), laser therapy, and the application of a cellulose membrane in order to promote ulcer decontamination by local action, accelerate wound healing, and maintain favorable conditions of asepsis and moisture, respectively. The ulcer healing occurred after 30days of treatment and total epithelialization was observed. From the results obtained in this case report, we conclude that the combination of photodynamic therapy, laser therapy, and coating with a cellulose membrane is a promising treatment for the healing of PU in diabetic patients.
糖尿病是一种代谢性疾病，其特征为胰腺分泌的胰岛素不足，导致血液中葡萄糖水平升高。由于循环系统变化阻碍并延缓愈合过程，这类患者的伤口无法随时间推移正常愈合。我们报告了一例 82 岁女性 2 型糖尿病患者，其右跟骨区域出现压疮（PU），经临床皮肤科检查确诊。患者接受了光动力疗法（使用姜黄素和蓝光发光二极管 LED）、激光疗法，以及涂覆纤维素膜的联合治疗，旨在通过局部作用促进溃疡消毒、加速伤口愈合，并维持良好的无菌和湿润环境。经 30 天治疗后，溃疡愈合，并观察到完全上皮化。根据本病例报告的结果，我们认为光动力疗法、激光疗法与纤维素膜敷料的联合应用是治疗糖尿病患者压疮的有效方法。

356. Armenio, A., et al., Bio-Engineering tissue and V.A.C. therapy: A new method for the treatment of extensive necrotizing infection in the diabetic foot, in Ann Ital Chir. 2017. p. 268–274.
356. 阿尔梅尼奥（Armenio, A.）等，生物工程组织与 V.A.C.疗法：糖尿病足广泛坏死性感染的新治疗方法，载于《意大利外科杂志》（Ann Ital Chir），2017 年，第 268–274 页。

AIM: The aim of the study is to compare the standard care for progressive necrotizing infection in diabetic foot with a treatment protocol based on the association between autologous fibroblast grafts and vacuum-assisted closure therapy (V.A.C.). MATERIAL OF STUDY: A retrospective matched Case-Control study was carried out on 20 patients with diabetic foot infection, 10 treated with the standard care and 10 with our new protocol. Inclusion criteria were: acute diabetic foot necrosis (Wagner III and IV), ulcer size (30 to 80 cm2), tendon and bone exposure. Success in the treatment was evaluated as: percentage of healing at the 20th week, time of healing, deambulation, recurrence and major amputation rate. RESULTS: A 90% healing rate was observed after 20 weeks in the study group, compared to a 28.6% in the control group. The recurrence rate in the treated areas was 20% in the study group and 100% in the control group. None of the patients in either group required major amputations. DISCUSSION: We achieved very promising results by associating autologous fibroblasts grafts and V.A.C. therapy, in comparison with standard care. V.A.C. therapy seems to improve the growth rate of the fibroblasts, probably by sealing the wound and providing a moist environment following the fibroblast graft. The improved neoangiogenesis of the neo-dermis could explain the reduced recurrence rate of the study group. CONCLUSIONS: Despite the low number of patients involved and the retrospective nature of the analysis, this study showed a reliable, safe and cost-effective method of treating extensive infection in the diabetic foot. KEY WORDS: Bio-Engineered Tissue, Diabetic foot, Fibroblast graft, V.A.C.
研究目的：本研究旨在比较糖尿病足进行性坏死性感染的标准治疗与基于自体成纤维细胞移植联合负压辅助闭合疗法（V.A.C.）治疗方案的疗效。研究对象：本研究采用回顾性配对病例对照研究，纳入 20 例糖尿病足感染患者，其中 10 例接受标准治疗，10 例接受新治疗方案。纳入标准：急性糖尿病足坏死（Wagner III 和 IV 期）、溃疡面积（30 至 80 cm²）、肌腱和骨暴露。治疗成功率评估指标包括：第 20 周愈合率、愈合时间、行走能力、复发率及大截肢率。结果：研究组第 20 周愈合率为 90%，对照组为 28.6%。治疗区域复发率研究组为 20%，对照组为 100%。两组患者均未出现重大截肢。讨论：与标准治疗相比，联合自体成纤维细胞移植与 V.A.C.疗法取得了非常有前景的结果。V.A.C.疗法似乎通过密封伤口并为成纤维细胞移植后提供湿润环境，从而促进成纤维细胞的生长速度。新皮层新生血管生成改善可能是研究组复发率降低的原因。结论：尽管纳入患者数量较少且分析具有回顾性，但本研究表明，对于糖尿病足的广泛感染，采用生物工程组织治疗是一种可靠、安全且经济有效的治疗方法。关键词：生物工程组织，糖尿病足，成纤维细胞移植，V.A.C.

357. 朱金东, 莲子草转录组从头组装及抗菌肽序列的挖掘. 2017.

莲子草(Alternanthera sessilis(L.)DC)是一种重要的传统药物,在非洲及亚洲地区被当做天然的家庭治疗手段用于治疗各种疾病。莲子草最早被印度的阿育吠陀医学(Ayurvedicmedicine)记载,称之为Matyakshika。它是阿育吠陀药物Lokina的三个来源之一,常用于治疗肠胃胀气、咳嗽、支气管炎和糖尿病等。在加纳,加点盐熬的汤可以用来止血;在塞内加尔和印度,人们用莲子草研磨的粉末治疗毒蛇咬伤;在台湾,莲子草用于当地的医药,通常和其它药用植物混合用于治疗肝炎、胸闷、支气管炎、哮喘和其它肺部疾病;印度巴加尔地区的部落用这种植物来治疗血痢、溃疡和刀伤等。莲子草有很强的抗菌活性,并且含有丰富的抗菌肽。目前,在PubMed数据库可搜索到的与莲子草相关的文章很少,并且作为一种非模式生物,莲子草的基因组和转录组还没有被测序,甚至NCBI数据库上可搜索到的莲子草相关的核酸和蛋白质序列也非常少。抗菌肽(AMPs,anti-microbial peptides)是广泛分布于动物和植物界的一类生物体自身产生的用于防御入侵病原体感染的小分子多肽,是生物体先天免疫系统的一个重要组成部分。植物抗菌肽(PlantAMPs)是植物防御系统的组成部分,在很多物种的根、种子、花朵、茎和叶子等部位都能被分离出来。植物抗菌肽不仅能抵抗自身相关的病原微生物,而且对人类的致病菌也有抗菌作用。近年来,由于在临床和生产实践中抗生素的不合理使用等原因导致大量的致病微生物产生了抗药性。而植物抗菌肽作为天然的、强效的广谱抗菌化合物,是抗生素理想的替代物质。植物抗菌肽不同于其它生物体,它们通常富含可形成二硫键结构的半胱氨酸残基。这些结构上的特性使得富含半胱氨酸残基的植物抗菌肽具有极高的化学、热和蛋白水解稳定性。植物抗菌肽根据相同的特性通常被分为几个家族,主要包括硫堇蛋白(thionins)、防御素(defensins)、类橡胶素(hevein-like peptides)、打结素(knottins)、转脂蛋白(lipid transfer proteins)、蜕皮素(snakins)和α-发夹结构蛋白(α-hairpinins)等。为了研究莲子草中的抗菌肽序列,本研究基于IlluminaHiseq 2000平台对莲子草全转录组进行高通量测序。并利用BinPacker软件对莲子草转录组测序数据进行从头组装(de novo assembly),共得到182462个转录本(94439 unigene),N50达到2256bp。然后对这些unigene进行功能注释,即将unigene的序列与各生物信息数据库(包括NR,Swissprot,trEMBL,COG,KEGG,PFAM 等)进行比对,搜索同源序列,获得相应的基因功能信息。其中,有32109(30%)条unigene序列在这些数据库中找到同源序列。在NR数据库的搜索结果中,绝大多数的同源序列都来源于甜菜和菠菜,而甜菜和菠菜与莲子草同属于苋科植物,说明与莲子草近源并且被详细注释的生物只有科水平。随后我们使用自己撰写的程序,通过结合序列同源性和识别半胱氨酸残基排列模式的方法在组装得到的转录本中寻找潜在的抗菌肽序列,共获得192个AMPs序列,这些AMPs序列来自六类不同的家族,分别为75个转脂蛋白,66个植物防御素,22个硫堇蛋白,17个蜕皮素,5个类橡胶素蛋白,7个α-发夹结构蛋白。本研究首次对非模式生物莲子草的全转录组进行高通量测序和从头组装(de novo assembly),并在全转录组范围内分析莲子草包含的抗菌肽序列。结果表明,在参考基因组不可用的情况下,转录组测序是研究生物体小分子物质的一种经济有效的手段;在转录组水平研究植物抗菌肽是一种简单而高效的途径,能有效的减少实验的工作量,缩短实验研究时间,从而加速研究过程。

358. 罗争辉, 新型纳米ZnO/细菌纤维素复合膜的制备及促进感染创面愈合的实验研究. 2017.

研究背景和目的创面愈合是非常复杂且动态变化的过程,它受到多种局部和系统因素的影响,如低温、疼痛、感染、辐射、组织供氧不足、健康或疾病状态、年龄和营养不良等。其中,感染是导致不同类型创面愈合延迟的最常见的因素之一。细菌纤维素是一类天然的细胞外多糖。其具有优越的物理化学性质,包括高结晶度和纯度,更好的机械性能、持水性、组织相容性、透气性、可降解性、可塑性和组织相容性等。因此,细菌纤维素是一种较为理想的敷料材料。尽管细菌纤维素具有理想敷料的主要特征,但是其本身并无抗菌性能,这一性质限制了细菌纤维素作为医用敷料用于某些具有高感染风险创面,如大面积深度烧伤创面、慢性创面、糖尿病足创面等。通过对材料附加某些抗菌成份是赋予材料抗菌性能或活性的主要方法和思路。研究表明,金属纳米颗粒,如纳米Ag或纳米Zn O,由于其具有高的比表面积,在抗菌活性方面较普通Ag离子或Zn O具有更独特的优势,因而较广泛应用于抗菌医用敷料的制备。然而,需要指出的是,最近越来越多的研究表明,由于纳米颗粒更容易被细胞吞噬,因而易在细胞内聚集,通过不同的机制,产生真核细胞毒性。目前,已经报道的合成纳米Zn O/BCM复合敷料的几种方法,如共沉淀法、化学吸附法和原位合成法等。这些制备nZn O/BCM复合敷料方法的共性问题即是无良好的n ZnO结合稳定性,使得上述报道的nZn O/BCM复合膜存在潜在的细胞毒性和生物安全性。因此,到目前为止,尚无相关产品作为医用敷料被FDA和CFDA批准用于临床治疗。在本研究中,我们采用了不同于以往研究制备nZn O/BCM的方法。为提高nZn O与BCM的结合稳定性,本研究先对BCM进行改性,即:在BCM的侧链上引入羧基,引入的羧基再与n Zn O结合可使n ZnO的结合稳定性提高5倍。采用该新方法,本研究首次成功制备了具有n ZnO高结合稳定的nZnO/BCM复合膜。在此基础上,我们筛选出既具有良好抗菌性能又具有良好生物安全性的最适nZn O负载等级的nZn O/BCM复合膜,并通过动物实验,进一步验证最适n ZnO负载等级的nZn O/BCM对感染创面的生物学效应。方法1.n Zn O/BCM复合膜的制备及物理性质表征1.1采用二步法合成n Zn O/BCM复合膜。第一步,BCM的化学改性:用5.0%Li Cl溶胀BCM8-12h,将溶胀处理后的BCM与顺丁烯二酸酐反应,对BCM进行化学改性,即:在其侧链基团引入羧基,并对其进行傅里叶红外检测,验证化学改性是否成功;第二步,n Zn O的原位合成:以化学改性后的BCM为模板,通过水合法原位合成n Zn O/BCM,并对n ZnO与细菌纤维素的结合稳定性进行检测。1.2 nZn O/BCM复合膜的形貌观察通过扫描电镜对比观察BCM和n ZnO/BCM的形貌、孔隙结构以及nZn O颗粒大小、形态和分布;1.3 nZn O/BCM复合膜的物理性质表征通过动态机械分析仪检测n Zn O/BCM的力学性能;采用WVTR法检测nZn O/BCM的透气性。2.最适n ZnO负载等级的nZnO/BCM复合膜的筛选及生物安全性评价2.1不同n Zn O含量的nZnO/BCM复合膜的抗菌性能评价采用振荡烧瓶法对35wt.%,25wt.%,15wt.%和5wt.%四种不同n Zn O/BCM的抗菌性能进行评价。2.2不同nZn O含量的n Zn O/BCM复合膜的细胞毒性检测根据《ISO 10993-5:2009医疗器械生物学评价_第5部分_体外细胞毒性试验》中规定的方法对上述四种不同n Zn O含量的n ZnO/BCM进行细胞毒性检测。综合对比不同n Zn O含量的n ZnO/BCM的细胞毒性和抗菌性能,筛选出既具有抗菌活性,又无体外细胞毒性的最适nZn O负载等级的n Zn O/BCM。2.3皮肤刺激性检测按照《IS0 10993-10医疗器械生物学评价第10部分:刺激与迟发型超敏反应试验》要求对筛选出的最适n Zn O负载等级的nZn O/BCM复合膜的皮肤刺激性进行检测。2.4组织相容性评价通过小鼠皮下植入后局部反应实验对筛选出的最适nZnO负载等级的n Zn O/BCM复合膜的组织相容性进行评价。3.最适n ZnO负载等级的nZnO/BCM促进感染创面愈合的作用评价通过建立金葡菌和大肠杆菌双重感染创面小鼠模型,将纱布、BCM和筛选出的n Zn O/BCM复合膜应用于小鼠创面,观察小鼠创面的炎症反应情况,大体愈合情况,创面收缩情况;对创面组织匀浆后细菌定量;制备病理切片,通过苏木素-伊红(Hematoxylin and eosin,HE)染色,利用Image pro plus 6.0(IPP 6.0)软件测量不同处理组的新生上皮长度,对创面炎症细胞计数。结果1.nZn O/BCM的原位合成和物理性质表征1.1通过化学改性在BCM分子上成功引入了含有羧基的侧链基团,以化学改性后的BCM为模板,采用水合法原位合成了nZn O。1.2 nZn O/BCM复合膜中n ZnO的脱失率为8.98%。1.3经检测,nZn O/BCM复合膜的力学性能优异(抗张强度:29.68MPa、杨氏模量:2387.41 MPa、断裂伸长率1.30%),同时具有合适的水蒸气透过率(transmission rate,WVTR,2856.60 g/m2·day),适宜应用于创面。2.最适n ZnO负载等级的n Zn O/BCM复合膜的筛选和生物安全性评价2.1通过振荡烧瓶法评价nZnO/BCM复合膜抗菌性能发现,35wt.%、25wt.%、15wt.%、5wt.%四种不同nZn O含量的nZn O/BCM复合膜对金葡菌的抑菌率分别为100.00%、99.98%、99.48%、96.73%;对大肠杆菌抑菌率分别为99.50%、97.33%、93.10%、60.33%。2.2通过体外细胞毒性检测发现,上述四种不同n ZnO含量的nZn O/BCM复合膜的浸提液培养的L929细胞的相对增值率分别为4.43%、3.60%、0.90%、109.08%。所以5wt.%n Zn O/BCM复合膜既具有抗菌性能,又无细胞毒性,所以我们选择5wt.%n ZnO/BCM复合膜进行进一步的在体生物安全性评价。2.3以白化兔为动物模型的皮肤刺激性检测发现5wt.%nZn O/BCM无皮肤刺激性;小鼠皮下植入后局部反应实验表明,5wt.%n ZnO/BCM复合膜在植入后1周、3周、9周,其周围的炎细胞浸润和纤维囊厚度与BCM无差异,具有非常良好的组织相容性。3.5wt.%nZnO/BCM复合膜促进感染创面愈合的作用评价以金葡菌和大肠杆菌双重感染小鼠创面为动物模型,通过对创面组织细菌定量分析发现,5wt.%nZn O/BCM复合膜能抑制局部细菌增殖;通过创面组织炎性细胞浸润定量分析和创面愈合情况观察发现,5wt.%n Zn O/BCM复合膜能有效控制创面炎症反应,减少炎性细胞浸润,同时,显著加快感染创面的再上皮化进程和创面愈合速度。结论1.采用创新技术成功制备了具有良好n Zn O结合稳定性的新型n ZnO/BCM复合膜;2.明确5%wt.%n ZnO/BCM复合膜既具有抗菌性能,又具有良好的生物安全性和物理特性,符合医用敷料的基本要求;3.在体证实5wt.%nZnO/BCM复合膜能抑制感染创面细菌增殖,减轻炎症反应,促进感染创面愈合的重要作用。4.研究为下一步研发用于预防和控制创面感染的nZnO/BCM医用敷料奠定了良好的理论、工艺和实践基础。

359. 李思思, 速激肽来源抗菌肽的促伤口愈合活性研究. 2017.

慢性伤口治疗给患者和社会带来巨大的压力,细菌感染会进一步延迟创伤愈合。由于耐药菌的出现,传统抗菌药物对于感染伤口治疗效果差强人意,因此,研发新型伤口抗感染药物迫在眉睫。抗菌肽因其作用机制独特,不易产生耐药性的优点,将成为感染伤口治疗的希望药物之一。速激肽是一类参与多种生理过程的神经肽,广泛分布于人体内,在损伤修复中发挥着重要的作用。而速激肽的抗菌活性较弱,限制其用于感染伤口的治疗。速激肽具有与抗菌肽相似的结构特点(带正电荷,两亲性),因此,在抗菌活性方面具有改造潜力,有望发展成为既能抗感染又促进伤口愈合的先导化合物。本课题以速激肽家族中的人Hemokinin-1(hHK-1)和P物质(SP)为研究对象,旨在设计出具有抗感染和愈合活性的抗菌肽,为研发治疗慢性伤口感染药物提供思路。课题组的前期工作是在hHK-1的N末端引入LKKW序列(亮氨酸-赖氨酸-赖氨酸-色氨酸),增加正电荷数和疏水性,设计合成了一系列类似物,并进行了抗菌活性和机制的研究。结果显示,改造的h HK-1类似物的抗菌活性增强。hHK-1系列保留了C端的序列,可能具有促伤口愈合的活性,因此本课题对hHK-1系列进行了小鼠伤口愈合,感染伤口治愈,细胞增殖和迁移的活性研究,最终筛选出具有较高的抗伤口感染和促进伤口愈合活性的类似物HK-3和HK-5。前期研究显示,虽然P物质(SP)具有明显的促伤口愈合活性,但其抗菌活性很弱。而研究用于治疗糖尿病足溃疡感染的培西加南(MSI-78)具有强烈的抗菌活性,因此我们将MSI-78和SP的活性片段嵌合,设计合成系列类似物。我们对MSI-78及其类似物进行了体外抗菌活性和细胞毒性的检测,发现MSI-78系列均具有高抗菌活性和低细胞毒性。同时MSI-78系列可以抑制金黄色葡萄球菌生物膜形成。在小鼠伤口愈合和感染伤口治愈实验中,筛选出了既有抗菌活性又加速伤口愈合的抗菌肽BM-5。本课题筛选出的类似物HK-3、HK-5和BM-5可作为促伤口愈合抗菌肽的先导化合物,为研发治疗慢性伤口药物提供了新方法。

360. Santos, R., et al., Guar gum as a new antimicrobial peptide delivery system against diabetic foot ulcers Staphylococcus aureus isolates, in J Med Microbiol. 2016. p. 1092–1099.
360. 萨ント斯，R. 等，瓜尔胶作为新型抗菌肽递送系统对抗糖尿病足溃疡金黄色葡萄球菌分离株，载于《医学微生物学杂志》2016 年，第 1092–1099 页。

Diabetic patients frequently develop diabetic foot ulcers (DFUs), particularly those patients vulnerable to Staphylococcus aureus opportunistic infections. It is urgent to find new treatments for bacterial infections. The antimicrobial peptide (AMP) nisin is a potential candidate, mainly due to its broad spectrum of action against pathogens. Considering that AMP can be degraded or inactivated before reaching its target at therapeutic concentrations, it is mandatory to establish effective AMP delivery systems, with the natural polysaccharide guar gum being one of the most promising. We analysed the antimicrobial potential of nisin against 23 S. aureus DFU biofilm-producing isolates. Minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC), minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC) and minimum biofilm eradication concentration (MBEC) were determined for nisin diluted in HCl and incorporated in guar gum gel. Statistical analysis was performed using the Wilcoxon matched-pair test. Nisin was effective against all isolates, including some multidrug-resistant clinical isolates, independent of whether it is incorporated in guar gum. While differences among MIC, MBC and MBIC values were observed for HCl- and guar gum- nisin, no significant differences were found between MBEC values. Inhibitory activity of both systems seems to differ only twofold, which does not compromise guar gum gel efficiency as a delivery system. Our results highlight the potential of nisin as a substitute for or complementary therapy to current antibiotics used for treating DFU infections, which is extremely relevant considering the increase in multidrug-resistant bacteria dissemination. The guar gum gel represents an alternative, practical and safe delivery system for AMPs, allowing the development of novel topical therapies as treatments for bacterial skin infections.
糖尿病患者常并发糖尿病足溃疡（DFUs），尤其是易受金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）机会性感染的患者。迫切需要寻找新的细菌感染治疗方法。抗菌肽（AMP）尼辛是一种潜在候选药物，主要因其对病原体具有广谱抗菌活性。鉴于 AMP 在达到治疗浓度前可能被降解或失活，建立有效的 AMP 递送系统至关重要，其中天然多糖瓜尔胶是最具前景的载体之一。我们分析了 nisin 对 23 株金黄色葡萄球菌 DFU 生物膜产生菌株的抗菌潜力。通过将 nisin 稀释于盐酸并将其包埋于瓜尔胶凝胶中，测定了其最小抑菌浓度（MIC）、最小杀菌浓度（MBC）、最小生物膜抑菌浓度（MBIC）和最小生物膜清除浓度（MBEC）。统计分析采用 Wilcoxon 配对检验。尼辛对所有菌株均有效，包括部分耐多药临床菌株，且与是否以瓜尔胶形式递送无关。尽管 HCl 和瓜尔胶中尼辛的 MIC、MBC 和 MBIC 值存在差异，但 MBEC 值之间无显著差异。两种系统的抑制活性仅相差两倍，这并不影响瓜尔胶凝胶作为递送系统的效率。我们的研究结果强调了乳酸链球菌素作为替代或辅助疗法治疗 DFU 感染的潜力，这在多药耐药细菌传播日益增加的背景下具有重要意义。瓜尔胶凝胶作为一种替代性、实用且安全的递送系统，为抗菌肽（AMPs）提供了新的递送途径，从而为开发治疗细菌性皮肤感染的创新外用疗法奠定了基础。

361. Kasiewicz, L.N. and K.A. Whitehead, Silencing TNFα with lipidoid nanoparticles downregulates both TNFα and MCP-1 in an in vitro co-culture model of diabetic foot ulcers, in Acta Biomater. 2016. p. 120–128.
361. 卡西维茨，L.N. 和 K.A. 怀特黑德，利用脂质体纳米颗粒抑制肿瘤坏死因子α（TNFα）可下调糖尿病足溃疡体外共培养模型中 TNFα和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的表达，载于《生物材料学报》2016 年，第 120–128 页。

Diabetes is one of the most formidable diseases facing the world today, with the number of patients growing every year. Poor glycemic control yields a host of
糖尿病是当今世界面临的最严峻的疾病之一，患者人数逐年增加。血糖控制不佳会导致一系列complications, such as impaired wound healing. This often results in the formation of diabetic foot ulcers, which carry a poor prognosis because they are notoriously difficult to treat. Current therapies do not address the increased number of infiltrating macrophages to the wound bed that overproduce tumor necrosis factor α (TNFα), which increases fibroblast apoptosis and collagen dismantling and decreases angiogenesis. In this study, we investigated the potential of RNA interference therapy to reduce the inappropriately high levels of TNFα in the wound bed. Although TNFα is a challenging gene silencing target, our lipidoid nanoparticles potently silence TNFα mRNA and protein expression at siRNA doses of 5-100nM without inducing vehicle-related gene silencing or cell death. We also describe the creation of an in vitro macrophage-fibroblast co-culture model, which reflects the TNFα and monocyte chemotactant protein-1 (MCP-1/CCL2) cross-talk that exists in diabetic wounds. Because TNFα induces fibroblasts to produce MCP-1, we show that silencing TNFα results in a downregulation of MCP-1, which should inhibit the recruitment of additional macrophages to the wound. In co-culture experiments, a single lipidoid nanoparticle dose of 100nM siTNFα downregulated TNFα and MCP-1 by 64% and 32%, respectively. These data underscore the potential of lipidoid nanoparticle RNAi treatment to inhibit a positive feedback cycle that fuels the pathogenesis of diabetic foot ulcers. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Diabetic foot ulcers are a rapidly growing issue worldwide, with current ulcer treatments not as effective as desired. RNA interference therapy represents a largely untapped possible solution to impaired wound healing. We show that siRNA-loaded lipidoid nanoparticles silence the overexpression of tumor necrosis factor α (TNFα) in inflammatory macrophages which leads to a subsequent downregulation of fibroblast-produced macrophage chemotactant protein-1 (MCP-1). Both TNFα and MCP-1 are critical components of the inflammatory feedback loop that exists in chronic wounds. In contrast to the majority of wound drug delivery studies, our study utilizes macrophage/fibroblast co-culture experiments to recapitulate a multicellular wound environment in which cytokine signaling influences inflammation. Results underscore the therapeutic potential of siRNA nanoparticles directed against TNFα in inhibiting two key inflammatory targets in chronic wounds.
并发症，如伤口愈合障碍。这常导致糖尿病足溃疡的形成，因其治疗难度极高而预后不良。现有疗法未能解决伤口床中浸润巨噬细胞数量增加的问题，这些巨噬细胞过度产生肿瘤坏死因子α（TNFα），导致成纤维细胞凋亡增加、胶原分解加速及血管生成受抑制。本研究探讨了 RNA 干扰疗法降低伤口床中 TNFα异常高水平的潜在作用。尽管 TNFα是基因沉默的挑战性靶点，但我们的脂质体纳米颗粒在 siRNA 浓度为 5-100nM 时，可有效沉默 TNFα mRNA 和蛋白表达，且不诱导载体相关基因沉默或细胞死亡。我们还建立了体外巨噬细胞-成纤维细胞共培养模型，该模型反映了糖尿病伤口中存在的 TNFα与单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1/CCL2）的相互作用。由于 TNFα可诱导成纤维细胞产生 MCP-1，我们发现沉默 TNFα可下调 MCP-1 表达，从而抑制额外巨噬细胞向伤口募集。在共培养实验中，单次 100nM siTNFα脂质体纳米颗粒处理可分别下调 TNFα和 MCP-1 表达 64%和 32%。这些数据强调了脂质体纳米颗粒 RNAi 治疗抑制糖尿病足溃疡发病机制中正反馈循环的潜在价值。重要性陈述：糖尿病足溃疡是全球范围内迅速增长的健康问题，当前溃疡治疗效果未达预期。RNA 干扰疗法代表了改善创面愈合障碍的未开发潜在解决方案。我们证明，载有 siRNA 的脂质体纳米颗粒能够抑制炎症巨噬细胞中过度表达的肿瘤坏死因子α（TNFα），进而导致成纤维细胞产生的巨噬细胞趋化因子-1（MCP-1）表达下调。TNFα和 MCP-1 是慢性伤口中存在的炎症反馈回路中的关键成分。与大多数伤口药物递送研究不同，本研究采用巨噬细胞/成纤维细胞共培养实验，重现了细胞因子信号传导影响炎症的多细胞伤口环境。研究结果强调了针对 TNFα的 siRNA 纳米颗粒在抑制慢性伤口中两个关键炎症靶点方面的治疗潜力。

362. Gholipour-Kanani, A., S.H. Bahrami, and S. Rabbani, Effect of novel blend nanofibrous scaffolds on diabetic wounds healing, in IET Nanobiotechnol. 2016. p. 1–7.
362. 戈利普尔-卡纳尼（Gholipour-Kanani）, A., 巴赫拉米（Bahrami）, S.H., 和拉巴尼（Rabbani）, S., 新型混合纳米纤维支架对糖尿病伤口愈合的影响, 发表于《IET 纳米生物技术》, 2016 年, 第 1–7 页.

Chitosan-poly (vinyl alcohol) (Cs: PVA) (2:3) and poly (caprolactone)-chitosan-poly (vinyl alcohol) (PCL: Cs: PVA) (2:1:1.5) nanofibrous blend scaffolds were fabricated using the electrospinning technique in the authors' previous studies. The results of the previous studies confirmed the high biological properties of the scaffolds and their ability in healing of burn and excision wounds on rat model. In the present study, the biological scaffolds were applied on diabetic dorsum skin wounds and diabetic foot wound on rat models (n = 16). Macroscopic and microscopic investigations were carried out using digital images and haematoxylin and eosin (H&E) staining respectively, to measure the wound areas and to track wound healing rate. It was found that at all time points the areas of wounds treated with nanofibrous scaffolds were smaller compared with the controls. Pathological results showed much better healing efficacy for the test samples compared with the control ones. Pathological investigations proved the presence of more pronounced granulation tissues in the scaffold-treated wounds compared with the control ones. At 20 days post excision, the scaffold-treated groups achieved complete repair. The results indicated that Cs: PVA and PCL: Cs: PVA nanofibrous webs could be considered to be promising materials for burn, excision and diabetic wounds healing.
在作者之前的研究中，采用电纺丝技术制备了壳聚糖-聚乙烯醇（Cs: PVA）(2:3)和聚己内酯-壳聚糖-聚乙烯醇（PCL: Cs: PVA）(2:1:1.5)纳米纤维复合支架。先前研究的结果证实了这些支架的高生物相容性及其在大鼠模型中促进烧伤和切口伤口愈合的能力。本研究中，将生物支架应用于大鼠糖尿病背部皮肤伤口和糖尿病足伤口（n = 16）。通过数字图像和苏木精-伊红（H&E）染色分别进行宏观和微观观察，测量伤口面积并追踪伤口愈合速率。结果显示，在所有时间点，纳米纤维支架处理的伤口面积均小于对照组。病理结果表明，试验组的愈合效果显著优于对照组。病理学研究证实，与对照组相比，支架处理的伤口中肉芽组织更为明显。在切除后 20 天，支架处理组实现了完全愈合。研究结果表明，Cs: PVA 和 PCL: Cs: PVA 纳米纤维网可作为烧伤、切除和糖尿病伤口愈合的潜在材料。

363. Fernandes, M.R., et al., First Report of the Globally Disseminated IncX4 Plasmid Carrying the mcr-1 Gene in a Colistin-Resistant Escherichia coli Sequence Type 101 Isolate from a Human Infection in Brazil, in Antimicrob Agents Chemother. 2016. p. 6415–7.
363. 费尔南德斯（Fernandes），M.R. 等，全球首例携带 mcr-1 基因的 IncX4 质粒在巴西人类感染中分离出的对粘菌素耐药大肠杆菌序列型 101 菌株中的报告，载于《抗微生物剂与化学疗法》2016 年，第 6415–7 页。

A colistin-resistant Escherichia coli strain was recovered from a patient with a diabetic foot infection in Brazil. Whole-genome analysis revealed that the E. coli isolate belonged to the widespread sequence type (ST) 101 and harbored the mcr-1 gene on an IncX4 plasmid that was highly similar to mcr-1-bearing IncX4 plasmids that were recently identified in Enterobacteriaceae from food, animal, and human samples recovered on different continents. These results suggest that self-transmissible IncX4-type plasmids may represent promiscuous plasmids contributing to the intercontinental spread of the mcr-1 gene.
从巴西一名糖尿病足感染患者中分离出一种对粘菌素耐药的大肠杆菌菌株。全基因组分析显示，该大肠杆菌菌株属于广泛分布的序列型（ST）101，并携带一个位于 IncX4 质粒上的 mcr-1 基因，该质粒与近期在不同大陆从食品、动物和人类样本中分离出的肠杆菌科细菌中发现的携带 mcr-1 基因的 IncX4 质粒高度相似。这些结果表明，可自我传递的 IncX4 型质粒可能作为广谱质粒，促进 mcr-1 基因的洲际传播。

364. El-Naggar, M.Y., et al., Hydrogel Dressing with a Nano-Formula against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa Diabetic Foot Bacteria, in J Microbiol Biotechnol. 2016. p. 408–20.
364. El-Naggar, M.Y. 等，纳米配方水凝胶敷料对抗甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌糖尿病足细菌，载于《微生物学与生物技术杂志》，2016 年，第 408–20 页。

This study proposes an alternative approach for the use of chitosan silver-based dressing for the control of foot infection with multidrug-resistant bacteria. Sixty-five bacterial isolates were isolated from 40 diabetic patients. Staphylococcus aureus (37%) and Pseudomonas aeruginosa (18.5%) were the predominant isolates in the ulcer samples. Ten antibiotics were in vitro tested against diabetic foot clinical bacterial isolates. The most resistant S. aureus and P. aeruginosa isolates were then selected for further study. Three chitosan sources were tested individually for chelating silver nanoparticles. Squilla chitosan silver nanoparticles (Sq. Cs-Ag(0)) showed the maximum activity against the resistant bacteria when mixed with amikacin that showed the maximum synergetic index. This, in turn, resulted in the reduction of the amikacin MIC value by 95%. For evaluation of the effectiveness of the prepared dressing using Artemia salina as the toxicity biomarker, the LC50 was found to be 549.5, 18,000, and 10,000 μg/ml for amikacin, Sq. Cs-Ag(0), and dressing matrix, respectively. Loading the formula onto chitosan hydrogel dressing showed promising antibacterial activities, with responsive healing properties for the wounds in normal rats of those diabetic rats (polymicrobial infection). It is quite interesting to note that no emergence of any side effect on either kidney or liver biomedical functions was noticed.
本研究提出了一种使用壳聚糖银基敷料控制耐多药细菌引起的足部感染的替代方法。从 40 名糖尿病患者中分离出 65 株细菌。金黄色葡萄球菌（37%）和铜绿假单胞菌（18.5%）是溃疡样本中占主导地位的菌株。对 10 种抗生素进行了体外试验，以评估其对糖尿病足临床细菌分离株的抗菌活性。随后选取了对抗生素耐药性最强的金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌菌株进行进一步研究。分别测试了 3 种壳聚糖来源对银纳米颗粒的螯合能力。螯虾壳聚糖银纳米颗粒（Sq. Cs-Ag(0)）与阿米卡星混合后，对耐药细菌显示出最高活性，且协同指数最高。这导致阿米卡星的最小抑菌浓度（MIC）降低了 95%。为了评估以 Artemia salina 作为毒性生物标志物时制备敷料的有效性，LC50 值分别为 549.5、18,000 和 10,000 μg/ml，对应于阿米卡星、Sq. Cs-Ag(0)和敷料基质。将配方负载到壳聚糖水凝胶敷料上显示出良好的抗菌活性，并对正常大鼠和糖尿病大鼠（多菌感染）的伤口具有响应性愈合特性。值得注意的是，未观察到对肾脏或肝脏生物医学功能的任何副作用。

365. 周香香, 壳聚糖基含银纳米纤维的制备及性能研究. 2016.

糖尿病是全球范围内普遍存在的一种疾病,每年呈递增趋势增长。糖尿病感染作为一种长期且很难治愈的并发症,严重者会导致截肢,神经疾病等。因此,制备一种新型且有效治愈糖尿病患者感染的敷料尤为重要。静电纺纳米纤维膜因为优良的性质成为此类医用敷料的较佳选择。由于伤口周围有许多细菌,因此制备出有效的抗菌性医用敷料是研发的关键。壳聚糖和纳米银均具有良好的抗菌性,二者结合可以大大地增加抗菌效果。将纳米银溶液与壳聚糖(CS)溶液进行混纺,制备出绿色的含银抗菌支架,对新型含银医用敷料的开发和糖尿病溃疡伤口的治愈有很好的指导作用。本课题中,我们采用羧甲基壳聚糖作为还原剂和稳定剂,以硝酸银溶液作为前驱体,进行制备纳米银溶液。紫外光谱显示在410nm左右出现最大吸收峰,证明成功制备出了纳米银溶液,TEM结果表明纳米银的粒径约为10nm。为了解决壳聚糖静电纺丝的难题,我们尝试了不同的溶剂体系进行溶解壳聚糖,最后确定了以大量去离子水和少量DMSO,乙酸和Triton X-100混合溶剂作为壳聚糖的溶剂体系。引入一种超高分子量的PEO,成功制备出CS和PEO比例分别为70/30,80/20,90/10的纳米纤维膜以及Ag-CS/PEO(80/20)纳米纤维膜。分别对静电纺制备的支架进行表征,包括SEM,TEM,FTIR,孔隙率,吸水率,接触角,XRD,力学性能,抗菌性能和生物相容性等。SEM结果表明加入少量高分子量的PEO就可以得到连续的壳聚糖纳米纤维。纤维形貌良好且呈无规分布,纳米纤维直径均在100-200nm左右。对于纤维的后处理选用戊二醛蒸汽交联12h。FTIR结果表明,CS与PEO混纺化学结构没有发生变化,但分子间有较强的相互作用。交联作用以及加入纳米银,均能使分子间氢键作用增强。孔隙率随着CS量的增加而增加,加入纳米银之后孔隙率变化幅度较大。不同比例的纳米纤维膜吸水率变化趋势一致,在2h时内吸水率迅速增加,之后增加趋势缓慢,24小时基本达到平衡,纳米银的加入对吸水率几乎没有影响。随着CS减少接触角逐渐减小,加入纳米银时接触角最小。XRD结果表明,CS与PEO混纺后结晶度会显著降低。力学结果表明,支架的拉伸强度随着CS的增加逐渐降低,加入纳米银时拉伸强度最小,但仍能满足作为医用敷料的使用要求。细胞形态表明,培养4天时,L929细胞在几种支架上均能较好的粘附。抑菌实验结果表明,含有纳米银的壳聚糖复合纳米纤维对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有较好的抑制作用。MTT结果表明,含银壳聚糖复合纳米纤维与成纤维细胞仍然有较好的生物相容性。因此,壳聚糖基含银纳米纤维有很大的潜力作为伤口敷料应用于糖尿病溃疡性伤口的治疗。

366. 虞亦鸣, 医院内MRSA感染危险因素分析及毒力、耐药基因检测. 2016.

第一部分医院内MRSA感染危险因素研究目的探讨医院内耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的危险因素,为提出有效减少医院MRSA感染的措施提供依据。方法对宁波市某三级甲等综合性医院2013年、2014年的MRSA、MSSA感染进行监测。以监测收集到的所有院内MRSA患者为病例组,以院内MSSA患者为对照组进行危险因素研究。查阅病案收集病例和对照既往暴露资料,考虑的暴露因素包括年龄、基础疾病（心脑血管疾病、糖尿病、肿瘤、结构性肺病、肝肾功能不全）、住院时间、侵入性操作（种类、个数）、使用抗生素（暴露时间、暴露个数）等。运用卡方检验、非条件logistic回归模型进行危险因素分析。结果1、样本量:本研究共入组MRSA组的患者118例,MSSA组116例。2、菌株分布特点:MRSA菌株以神经内科、脑外科分离株最多,两科共占32.21%;MSSA菌株以骨科分离到最多,占25.86%。标本类型中,MRSA主要为痰液分离株,而MSSA主要为创面分泌物分离株。3、本研究显示,MRSA组的住院时间显著长于MSSA组。4、危险因素分析:单因素分析发现年龄、中枢神经系统疾病、基础疾病数量、侵入性操作（动静脉置管、气管插管、留置胃管、留置导尿管、术后引流）的暴露及侵入性操作数量、细菌分离前住院时间、抗生素暴露时间、抗生素暴露个数在MRSA组和MSSA组间存在差异（P<0.05）。多因素分析发现仅侵入性操作个数、抗感染药物暴露≥2种、抗感染药物暴露时间≥7天这3个因素是MRSA感染的危险因素（P<0.05）。结论侵入性操作个数、抗感染药物暴露≥2种、抗感染药物暴露时间≥7天是MRSA相对于MSSA的独立危险因素,因此避免非必要性的侵入性操作、合理应用抗感染药物是预防MRSA的重要手段。第二部分金黄色葡萄球菌血液分离株毒力与耐药编码基因研究目的分析院内MRSA及MSSA血液分离菌株临床及菌株分子生物学特征,了解MRSA的毒力和耐药机制。方法对某三级甲等医院2011年1月2012年12月自血液分离的19株MRSA和13株MSSA的临床特征进行分析,采用琼脂稀释法对32株金葡菌进行抗菌药物敏感性检测;采用聚合酶链式反应（PCR）在32株菌株中检测55种毒力基因（黏附毒素sas X、fnb A、clf A、clf B、ica A、cna、efb、isd A、isd B、isd C;细胞毒素hla、hlb、hld、hlg、hlg-2、pvl、luk E、luk M、psm-mec;侵袭性酶ssp、sak、nuc、hys A、lip;超抗原sea、seb、sec、sed、see、seg、seh、sei、sej、sek、sel、sem、sen、seo、sep、seq、eta、tst;外毒素set1、set2、set3、set4、set5、set6、set7、set8、set9、set10、set11;荚膜抗原cap5、cap8）和7种耐药基因(mec A、aac（6’）/aph（2”）、aph（3’）-Ⅲ、erm A、erm B、erm C、tet M)。随机选取上述PCR阳性产物进行测序,测序结果用Chromas软件直接做BLAST Search比对;金黄色葡萄球菌毒力与耐药基因检测结果作样本聚类分析（UPGMA法）。结果1、临床特征:感染MRSA的患者平均年龄为（78.5±7.6）岁,高于MSSA患者（67.6±15.3）岁（P<0.05）。两组细菌检出时间分别为入院后（9.84±4.11）天和（6.93±3.26）天（P<0.05）,MRSA组检出时间晚于MSSA组。2、药敏试验:32株金葡菌均对万古霉素敏感。MRSA的耐药率由高到低为:苯唑西林（100.0%）、青霉素（100.0%）、氨苄西林（100.0%）、头孢唑林（100.0%）>环丙沙星（94.7%）>红霉素（84.2%）>克林霉素（73.7%）>四环素（52.6%）、庆大霉素（52.6%）>利福平（26.3%）>磺胺甲噁唑/甲氧苄啶（21.1%）>万古霉素（0.0%）。3、毒力基因检出情况:本组金黄色葡萄球菌中黏附毒素、细胞毒素、侵袭性酶、超抗原、外毒素、荚膜抗原六大类毒力基因均有检出,其中毒力基因cna、luk E、psm-mec、ssp、nuc、lip、seg、sem、sen、set6、set11在MRSA组和MSSA组的检出率存在差异（P<0.05）。55种毒力基因中有12种未检出,分别为hlg、luk M、sak、eta、seb、sec、sed、sej、sel、set2、set4、set5。MRSA组的菌株携带的毒力基因个数多于MSSA组的菌株（P<0.05）。4、耐药基因检出情况:mec A、aac（6’）/aph（2”）、aph（3’）-Ⅲ、tet M这4个耐药基因的表达在MRSA组与MSSA组间存在统计学差异（P<0.05）。erm A、erm B在两组中均未检出。5、样本聚类分析中可见两组菌株中均存在克隆现象,提示院内感染。结论MRSA菌与MSSA菌黏附素基因检出率高提示菌株的定植特性。MRSA组毒力基因的检出个数高于MSSA组,提示MRSA具有更强的宿主组织损伤特性。在临床处置中要特别注意院内感染的控制手段以降低感染风险。

367. 徐小波, 马氏正钳蝎毒液及其抗菌肽ABP-W1治疗糖尿病足的蛋白质组学研究. 2016.

蝎是地球上最古老的陆生物种之一,有4.3亿多年的进化历史,至今仍广泛分布于世界各地。蝎通过一套成熟而高效的毒液系统来捕获猎物、防御攻击以及威慑竞争者。蝎毒液是一种由多种生物活性物质组成的复杂混合物。马氏正钳蝎(Mesobuthus martensii)是我国数目最多,分布最广,中国药典中载入的唯一蝎种。为了更加全面认识蝎毒液的组成,促进蝎毒液组分的基础研究和应用基础研究,本论文将充分运用蛋白质组学技术,开展蝎毒液和蝎抗菌肽临床治疗的蛋白质组学研究,在此基础上,进一步调查蝎毒液中全新蛋白质的生物学功能,为深入推进蝎毒液蛋白的研究与应用奠定科学基础。首先,本论文开展了马氏正钳蝎毒液的蛋白质组学研究。将马氏正钳蝎粗毒通过超滤、SDS-PAGE、2-DE和RP-HPLC分离成153个毒液组分,将这些组分全部进行液相色谱电喷雾离子化四级杆飞行时间串联质谱(LC/ESI-Q-TOF MS/MS)分析。我们一共鉴定到227条非冗余蛋白序列,其中包括93条未知的全新序列和134条已知序列。在134条已知序列中,有115条为本论文首次在蛋白质水平于马氏正钳蝎毒液中予以证实。鉴定序列的功能分类上,涵盖了钠通道毒素、钾通道毒素、氯通道毒素、抗菌肽、防御素、酶抑制剂、脂解活性肽、毒液酶、细胞相关蛋白、富半胱氨酸分泌蛋白、毒液过敏原等。在这些鉴定的蛋白序列里面,发现有7条全新的毒素序列,包括3条钠通道毒素、3条钾通道毒素和1条未明确功能的毒素。另一方面,本论文将马氏正钳蝎粗毒直接进行RP-HPLC分离,共得到29个洗脱峰组分,再将这些组分进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析,以获得毒液组分的全分子量图谱(Mass fingerprint)。我们检测到202种不同分子量的蛋白成分,其中,分子量范围1000～5000 Da和6000～8000 Da的组分是两个大的分布群,分别占了总数目的75%和20%。这些工作为深入认识与应用毒液蛋白奠定了基础。其次,本论文开展了马氏正钳蝎脂解活性肽(lipolysis-activating peptide, LVP)的重组表达和功能研究。LVP是蝎毒液中的一类新型多肽分子,其基因和蛋白结构均不同于经典毒素多肽(单链序列上与钠通道毒素相似；结构上为异源二聚体),功能上展现了对脂肪细胞的脂解活性。本论文在之前马氏正钳蝎蛋白质组学和基因组学鉴定到LVP的基础上,首次运用基因工程手段对马氏正钳蝎LVP进行原核表达纯化,采取了将蝎脂解活性肽α链(LVP-a)和β链(LVP-β)分别构建重组表达载体和表达纯化的策略。通过优化一系列表达纯化条件,分别获得了重组的LVP-a和LVP-β。LVP-α和LVP-p两条单链经过重新复性后,形成异源二聚体(复性率约20%)。在此基础上,我们初步验证了重组马氏正钳蝎LVP蛋白的脂解活性,相比于对照组,马氏正钳蝎LVP在10μM浓度下,提高了约60%的甘油释放量(脂质水解产物)。这些工作为蝎LVP的生物学功能研究与应用奠定了基础。最后,本论文开展了经蝎抗菌肽ABP-W1治疗的糖尿病足患者慢性溃疡渗出液的蛋白质组学研究。糖尿病足溃疡创面长期不愈合的病理机制至今仍是一个有待解决的科学问题。ABP-W1是本实验室之前从马氏正钳蝎毒液中鉴定到的一条抗菌肽,后经临床志愿者试用,对糖尿病足慢性溃疡具有良好的治疗效果,但相关药理作用机制仍不清楚。为此,本论文收集了糖尿病足患者在临床不同ABP-W1治疗时期(早、中、晚期)的溃疡创面渗出液,运用细菌学和iTRAQ标记定量蛋白质组学对这些样本进行分析。经鉴定,溃疡渗出液早、中期感染的细菌主要为洋葱伯克霍尔德氏菌(条件致病菌),晚期为表皮葡萄球菌(正常菌群),且细菌数目呈下降趋势。定量蛋白质组学分析中,一共定性鉴定到1,865种蛋白质,定量数据分析采用差异倍数1.3倍,p值<0.05的筛选标准,相比于ABP-W1治疗早期渗出液,从中期渗出液中鉴定到130个差异蛋白(下调29个和上调101个),从晚期渗出液中鉴定到401个差异蛋白(下调82个和上调319个),同时出现在中、晚期的差异蛋白有310个(下调56个和上调254个)。并对这些差异蛋白进行了功能注释、效应聚类分析、信号通路分析、转录调控分析以及蛋白互作网络分析。结果表明：1)差异蛋白在ABP-W1治疗的中、晚期以上调表达为主,且晚期数目更多；2) ABP-W1治疗的中、晚期差异蛋白所涉及的激活效应主要有蛋白合成、细胞的增殖、分化、迁移、运动、存活等,抑制效应主要集中在细胞死亡、炎症疾病、炎性反应、免疫性疾病、细菌生长等；3)ABP-W1治疗的中期以激活效应为主,而ABP-W1治疗的晚期以抑制效应为主；4)在ABP-W1治疗的中期与晚期之间,既有共同的激活和抑制效应,又存在较大差异的生物学效应。综上所述,本论文获得了马氏正钳蝎毒液蛋白质组的完整图谱,在蛋白质水平上系统揭示了马氏正钳蝎毒液蛋白组成的复杂性和多样性,丰富了对蝎毒液蛋白成分的认识；其次,建立了新型蝎毒液蛋白分子脂解活性肽的重组制备方法,初步验证了其脂解功能,为该类多肽的基础理论研究和潜在的药用价值开发奠定了基础；最后,运用定量蛋白质组学技术,分析了经蝎毒抗菌肽ABP-W1治疗的糖尿病足慢性溃疡渗出液的差异蛋白表达图谱,为深入揭示该疾病治愈的分子机理提供了基础数据和重要线索。

368. 全艳春, 葡萄球菌属半胱氨酸蛋白酶Staphopain B切割白细胞介素33加重糖尿病皮肤感染的作用机制. 2016.

伤口感染是造成糖尿病伤口难以愈合的主要病因之一,金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是导致糖尿病患者伤口感染的主要致病菌,它能通过表达肠毒素、溶细胞毒素、核酸酶、蛋白酶等多种毒性因子来破坏宿主防御系统。白细胞介素33（IL-33）是近年来发现的一个IL-1家族新成员,宿主在金黄色葡萄球菌感染皮肤后会显著增加IL-33的表达,进而诱导NO的释放、上调抗菌肽REG3A的表达来增强自身抗感染能力。然而,对于金黄色葡萄球菌是否能通过调控IL-33抵抗宿主的抗菌防御能力,目前尚不清楚。我们的研究发现正常人皮肤感染金黄色葡萄球菌的病灶部位有较高的IL-33表达,而糖尿病病人的皮肤感染部位IL-33的表达显著降低。另外,我们构建了金黄色葡萄球菌感染糖尿病小鼠皮肤的模型来检测感染部位IL-33的表达。结果发现与金黄色葡萄球菌感染的正常小鼠皮肤相比,感染的糖尿病小鼠皮肤中IL-33及抗菌蛋白RegⅢγ的蛋白表达水平也明显降低,而金黄色葡萄球菌的数量及蛋白酶活性显著增强。为了验证IL-33与RegⅢγ的低表达是否与金黄色葡萄球菌的蛋白酶活性在糖尿病高糖环境中增强相关,我们在体外模拟体内的高糖环境,用含不同葡萄糖浓度的培养基培养金黄色葡萄球菌,检测结果发现高糖可以通过调节辅助基因调节蛋白A（accessory gene regulator protein A,agr A）诱导金黄色葡萄球菌半胱氨酸蛋白酶SspB（Staphopain B）、Scp A（Staphopain A）的表达来增强蛋白酶的活性。然而,后续的金黄色葡萄球菌sspp基因敲除菌株感染糖尿病小鼠实验中,通过检测IL-33与RegⅢγ的表达证明了 ScpA与IL-33、RegⅢγ的低表达并不相关,因此我们将重点放在研究SspB的功能。为了检测IL-33、RegⅢγ的低表达是否与高糖诱导的半胱氨酸蛋白酶SspB的调节相关,我们将半胱氨酸蛋白酶SspB与IL-33、REG3A蛋白孵育,结果发现半胱氨酸蛋白酶SspB不能切割REG3A,却可以切割IL-33,并降低其诱导REG3A的生物学活性。经蛋白N端测序,我们发现半胱氨酸蛋白酶SspB可以在第97位甘氨酸特异性切割全长IL-33,并且通过预测蛋白的空间构象,我们发现与成熟肽IL-33-ST2的结合能力相比,切割后的肽段IL-3398-2700与受体ST2的结合能力变弱,导致诱导REG3A的活性降低。最后,通过体内感染金黄色葡萄球菌野生型和sspb基因敲除的实验,我们发现IL-33及RegⅢγ在sspb基因敲除的金黄色葡萄球菌感染糖尿病小鼠的表达回复到野生型菌株在正常小鼠感染部位诱导的IL-33及RegⅢγ表达的水平,证明糖尿病体内高糖环境可以通过促进金黄色葡萄球菌表达SspB降解IL-33蛋白,从而导致RegⅢγ的低表达。综上,金黄色葡萄球菌感染正常人皮肤可以上调IL-33及RegⅢγ的表达,而在糖尿病小鼠中,高糖调节agrA诱导金黄色葡萄球菌分泌半胱氨酸蛋白酶SspB。SspB在97位甘氨酸切割全长IL-33蛋白形成活性较弱的多肽IL-3398270,进而导致REG3A表达降低,使得宿主抵抗金黄色葡萄球菌感染的能力变弱而易被感染。我们的研究结果为探究糖尿病病人易被金黄色葡萄球菌感染而导致伤口难以愈合提供了新思路,并为治疗糖尿病伤口感染提供了新的理论依据。

369. 雷霞, 光电治疗皮肤创面愈合的疗效观察, in 中国激光医学杂志. 2016. p. 264.

<正>目的:观察光电对皮肤创面愈合的促进作用,并了解本领域的进展。方法:近年来,笔者采用半导体激光,He-Ne激光、光动力疗法和电疗等方法治疗皮肤创面,包括烧伤、外伤性溃疡、感染性溃疡、糖尿病溃疡和皮炎湿疹创面等,取得了很好的疗效,本文回顾性分析了光电治疗方法用于促进皮肤创面愈合的治疗经验。结果:多种光电治疗方法对皮肤的创面愈合具有一定的

370. 崔巍巍, et al., n-Ag/AD/PLGA功能性材料的制备及生物学性能, in 高等学校化学学报. 2016. p. 195–200.

利用静电纺丝技术制备了纳米银（n-Ag）/山莨菪碱（AD）/聚乳酸-乙醇酸（PLGA）功能性材料.通过场发射扫描电子显微镜（ESEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了材料的微观结构及组成,评价了材料的体外药物释放、抑菌性、细胞相容性及细胞毒性.FTIR结果表明,山莨菪碱已担载到n-Ag/AD/PLGA材料中,且随着山莨菪碱含量的增加,n-Ag/AD/PLGA材料内纤维的平均直径逐渐增大.药物释放试验结果证明,山莨菪碱可以逐渐释放.当山莨菪碱的质量分数为1%5%时,n-Ag/AD/PLGA材料无毒性,且有助于小鼠L929成纤维细胞的生长和增殖.研究结果表明,n-Ag/AD/PLGA材料具有良好的抗菌性能和细胞相容性,担载的山莨菪碱可有效释放,为糖尿病足部感染的临床治疗提供新的人工敷料.

371. Yousefi, F., et al., Quantum dot-based diabetic foot mapping for diagnosing osteomyelitis and Charcot neuroarthropathy, in Med Hypotheses. 2015. p. 7–9.
371. 尤塞菲（Yousefi），F. 等，基于量子点的糖尿病足部成像技术在诊断骨髓炎和夏科关节病中的应用，载于《医学假说》杂志，2015 年，第 7–9 页。

The location of osteomyelitis is very important in Charcot neuroarthropathy (CN), especially when a physician is considering amputation of the affected extremity. In diabetic CN, the presence of osteomyelitis is likely. Thus, to identify the infected tissue that needs to be removed, the specific area of infection must be correctly identified. Both CN and osteomyelitis have high mortality rates, but osteomyelitis is more life threatening and needs aggressive treatment. We propose a QD-based method for distinguishing CN with sterile inflammation from osteomyelitis that does not require multiple and frequent imaging modalities. The method utilizes two different colored QDs (i.e., red and green). The red QD is attached to a UBI, an antimicrobial peptide, which attaches to bacteria, enabling their detection. The green QD is attached to MDP, which accumulates in areas of inflammation. When these QDs are injected intravenously at the same time, the red QD-UBI accumulates in infected areas and attaches to bacteria, and the green QD-MDP accumulates both in areas with sterile inflammation and infected areas. The accumulation of only green QDs in the suspect extremity signifies a sterile inflammation process (CN). However, the accumulation of both the red and green QDs signify infectious and inflammation processes (i.e., osteomyelitis or a soft tissue infection, depending on the location). In the latter case, the treatment needs to be more intensive, with even amputation considered.
在夏科关节病（CN）中，骨髓炎的部位非常重要，尤其是在医生考虑截肢受累肢体时。在糖尿病性 CN 中，骨髓炎的发生率较高。因此，为了识别需要切除的感染组织，必须准确确定感染的具体部位。CN 和骨髓炎均具有较高的死亡率，但骨髓炎更具致命性，需要积极治疗。我们提出了一种基于量子点（QD）的方法，用于区分 CN 伴无菌性炎症与骨髓炎，该方法无需多次或频繁的影像学检查。该方法利用两种不同颜色的 QD（即红色和绿色）。红色 QD 与抗菌肽 UBI 结合，可附着于细菌并实现其检测。绿色 QD 与 MDP 结合，可在炎症区域积累。当这两种 QD 同时静脉注射时，红色 QD-UBI 在感染区域积累并附着于细菌，而绿色 QD-MDP 则在无菌炎症区域和感染区域均积累。若仅在可疑肢体中检测到绿色 QD，表明存在无菌性炎症过程（CN）。然而，若同时检测到红色和绿色 QD，则表明存在感染性炎症过程（即骨髓炎或软组织感染，具体取决于感染部位）。在后一种情况下，治疗需更加积极，甚至考虑截肢。

372. Tardivo, J.P., et al., Development of the Tardivo Algorithm to Predict Amputation Risk of Diabetic Foot, in PLoS One. 2015. p. e0135707.
372. 塔尔迪沃（Tardivo），J.P. 等，糖尿病足截肢风险预测的塔尔迪沃算法开发，发表于《公共科学图书馆·综合》（PLoS One），2015 年，篇名：e0135707。

Diabetes is a chronic disease that affects almost 19% of the elderly population in Brazil and similar percentages around the world. Amputation of lower limbs in diabetic patients who present foot complications is a common occurrence with a significant reduction of life quality, and heavy costs on the health system. Unfortunately, there is no easy protocol to define the conditions that should be considered to proceed to amputation. The main objective of the present study is to create a simple prognostic score to evaluate the diabetic foot, which is called Tardivo Algorithm. Calculation of the score is based on three main factors: Wagner classification, signs of peripheral arterial disease (PAD), which is evaluated by using Peripheral Arterial Disease Classification, and the location of ulcers. The final score is obtained by multiplying the value of the individual factors. Patients with good peripheral vascularization received a value of 1, while clinical signs of ischemia received a value of 2 (PAD 2). Ulcer location was defined as forefoot, midfoot and hind foot. The conservative treatment used in patients with scores below 12 was based on a recently developed Photodynamic Therapy (PDT) protocol. 85.5% of these patients presented a good outcome and avoided amputation. The results showed that scores 12 or higher represented a significantly higher probability of amputation (Odds ratio and logistic regression-IC 95%, 12.2-1886.5). The Tardivo algorithm is a simple prognostic score for the diabetic foot, easily accessible by physicians. It helps to determine the amputation risk and the best treatment, whether it is conservative or surgical management.
糖尿病是一种慢性疾病，影响着巴西近 19%的老年人口，全球其他地区比例相近。糖尿病患者因足部并发症导致下肢截肢的情况较为常见，这会显著降低生活质量并给医疗体系带来沉重经济负担。遗憾的是，目前尚无明确的临床指南来确定何时应考虑进行截肢手术。本研究的主要目标是建立一个简单的预后评分系统，用于评估糖尿病足，该系统被命名为 Tardivo 算法。评分计算基于三个主要因素：Wagner 分类、周围动脉疾病（PAD）的临床表现（通过周围动脉疾病分类进行评估）以及溃疡的位置。最终评分通过将各因素的值相乘获得。外周血管灌注良好的患者评分为 1，而存在缺血临床表现的患者评分为 2（PAD 2）。溃疡位置分为前足、中足和后足。对于评分低于 12 的患者，采用近期开发的光动力疗法（PDT）方案进行保守治疗。其中 85.5%的患者获得良好预后并避免截肢。结果显示，评分 12 分及以上代表截肢概率显著升高（比值比及逻辑回归分析，95%置信区间：12.2-1886.5）。Tardivo 算法是一种简便的糖尿病足预后评分工具，易于临床医师使用。它有助于评估截肢风险并确定最佳治疗方案，无论是保守治疗还是手术管理。

373. Flamm, R.K., et al., In vitro spectrum of pexiganan activity when tested against pathogens from diabetic foot infections and with selected resistance mechanisms, in Antimicrob Agents Chemother. 2015. p. 1751–4.
373. 弗拉姆，R.K. 等，佩西甘在体外对糖尿病足感染病原体及部分耐药机制的活性谱，载于《抗微生物制剂与化学疗法》2015 年，第 1751–4 页。

Pexiganan, a 22-amino-acid synthetic cationic peptide, is currently in phase 3 clinical trials as a topical antimicrobial agent for the treatment of mild infections associated with diabetic foot ulcers. Bacterial isolates from the 2013 SENTRY Antimicrobial Surveillance Program designated as pathogens from diabetic foot infections (DFI) and Gram-negative and -positive pathogens from various infection types that harbored selected resistance mechanisms/phenotypes were tested against pexiganan in reference cation-adjusted Mueller-Hinton broth. The MIC50 and MIC90 against all organisms tested from DFI were 16 and 32 μg/ml, respectively. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter koseri, Enterobacter cloacae, Acinetobacter species, and Pseudomonas aeruginosa MIC values ranged from 8 to 16 μg/ml. Pexiganan MIC values among Staphylococcus aureus (methicillin-resistant S. aureus [MRSA] and methicillin-susceptible S. aureus [MSSA]), beta-hemolytic streptococci, and Enterococcus faecium ranged from 8 to 32 μg/ml. Pexiganan activity was not adversely affected for members of the family Enterobacteriaceae or P. aeruginosa that produced β-lactamases or resistance mechanisms to other commonly used antimicrobial agents. Decreased susceptibility to vancomycin did not affect pexiganan activity against S. aureus or E. faecium. Enterococcus faecalis appears to be intrinsically less susceptible to pexiganan (MIC, 32 to 256 μg/ml). The "all organism" MIC90 of 32 μg/ml for pexiganan in this study was >250-fold below the pexiganan concentration in the cream/delivery vehicle being developed for topical use.
Pexiganan，一种由 22 个氨基酸组成的合成阳离子肽，目前正处于 III 期临床试验阶段，作为外用抗菌药物用于治疗与糖尿病足溃疡相关的轻度感染。2013 年 SENTRY 抗菌药物监测计划中，从糖尿病足感染（DFI）中分离出的致病菌，以及来自各种感染类型且携带特定耐药机制/表型的革兰氏阴性和阳性致病菌，均在参考阳离子调节穆尔-希顿培养基中对 Pexiganan 进行了敏感性测试。针对所有 DFI 菌株的 Pexiganan MIC50 和 MIC90 值分别为 16 和 32 μg/ml。大肠杆菌（Escherichia coli）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、柯氏菌（Citrobacter koseri）、阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）、嗜麦芽窄食单胞菌（Acinetobacter spp.）及铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的 MIC 值范围为 8 至 16 μg/ml。佩西加南对金黄色葡萄球菌（包括甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌[MRSA]和甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌[MSSA]）、β溶血性链球菌和粪肠球菌的 MIC 值范围为 8 至 32 μg/ml。佩西加南对产生β-内酰胺酶或对其他常用抗微生物药物耐药机制的肠杆菌科细菌或铜绿假单胞菌的活性未受影响。万古霉素耐药性降低未影响佩西加南对金黄色葡萄球菌或粪肠球菌的活性。粪肠球菌（Enterococcus faecalis）似乎对佩西加南具有固有较低敏感性（MIC，32 至 256 μg/ml）。本研究中佩西加南的“全菌株”MIC90 值为 32 μg/ml，该值低于正在开发用于局部应用的乳膏/载体中的佩西加南浓度超过 250 倍。

374. 朱哲, 抗菌肽Plectasin高效原核表达菌株的构建及表达条件优化的正交试验. 2015.

[背景]随着广谱抗生素在临床上的广泛应用,革兰氏阳性球菌细菌耐药性问题日益严峻,这增加了疾病治愈的难度并给患者和社会带来了严重的经济负担。细菌耐药产生的原因是多方面的,其中抗菌药物的广泛使用和滥用最为主要。抗生素的长期大量使用除了诱发细菌的广泛耐药之外,还会导致诸多不良反应和毒副作用,如肝肾功能损害、血液和神经系统毒性、胃肠道反应等,这些不良反应也同样影响了敏感抗生素在治疗耐药革兰阳性球菌感染中的选择,因此开发新一代具有生物活性的抗菌物质显得尤为迫切和必要。抗菌肽是一种具有高效抗菌、抗病毒和免疫调节功能的多肽,是动物先天免疫的重要组成部分。研究表明：抗菌肽广泛存在于各种生物体内,对细菌、真菌、病毒、原虫甚至癌细胞都有不同程度的抑制和杀灭作用。与传统抗生素相比,抗菌肽因作用机制独特而不易产生耐药性,部分抗菌肽还具备免疫调节活性。目前已有多种抗菌肽进入临床试验阶段。美国Magainin公司开发的抗菌肽Pexiganan已成功应用于临床治疗糖尿病足感染。2002年从腐生真菌中发现新型抗菌肽——菌丝霉素Plectasin,它对肺炎球菌、金黄色葡萄球菌及肠球菌,包括耐药型的肺炎球菌和耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)都有良好的杀灭作用,且毒副作用非常小,这一发现显示了Plectasin的强大的应用潜力。生物体内天然抗菌肽含量很低,直接分离纯化步骤繁杂耗时,而通过化学合成的方法大量生产抗菌肽则价格昂贵,因此,寻找一种更具成本效益的生产方法成为抗菌肽产业化的又一关键点。随着生物技术的逐步成熟和市场的需要呈上升趋势,重组抗菌肽成为多肽类药物产业化的主要方向之一。目前,大多数抗菌肽由像大肠杆菌表达系统这样的原核表达系统表达,但使用大肠杆菌表达系统生产Plectasin目前报道较少。原核表达系统直接表达抗菌肽存在以下问题：1、大多数抗菌肽对大肠杆菌有抗菌活性；2、大多数表达蛋白以包涵体的形式存在；3、大肠杆菌缺乏翻译后修饰和加工功能；4、表达的蛋白容易被蛋白酶降解；针对上述问题,目前通常采用融合表达策略来解决,利用不同功能的分子伴侣与抗菌肽在大肠杆菌中进行融合表达可以降低抗菌肽对宿主的毒害作用,提高表达蛋白可溶性和稳定性,并且可以设计特定的裂解位点释放抗菌肽。随着生物技术的飞速发展,利用微生物发酵生产抗菌肽不失为一种经济高效的方法。构建高效重组大肠杆菌系统表达抗菌肽Plectasin,对表达的Plectasin进行体外活性检测,并对其表达条件进行优化,对推动针对耐药革兰阳性球菌感染的新型抗菌药物——抗菌肽的研发具有积极意义。[目的]本实验拟选取硫氧还蛋白(TrxA)、小泛素相关修饰物(SUMO)、内含肽(Intein2)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)四种不同的分子伴侣分别构建重组大肠杆菌菌株Origami-pET-32a(+)-PS、Origami-pE-SUMO-PS、Origami-pTWIN1-C-P S、Origami-pGEX-5x-2-PS对抗菌肽Plecatsin融合表达,综合表达融合蛋白的可溶性、切割效率、Plectasin最终理论产量,筛选出合适的分子伴侣和高效的重组大肠杆菌菌株。利用实验中获得Plectasin进行体外抗菌活性实验,观察Plectasin对MRSA、耐万古霉素肠球菌(VRE)、耐青霉素肺炎链球菌(PRSP)抗菌活性,测定Plectasin对不同细菌的最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)。观察Plectasin在不同pH和温度条件下的活性和稳定性。选取诱导剂浓度、诱导温度和诱导时间三个因素设计正交试验,对Plectasin原核表达条件进行优化,探索Plectasin原核表达的合适条件。最终为Plectasin进一步研究、生产及应用奠定基础。[方法]1抗菌肽Plectasin高效原核表达菌株的构建1.1 Plectasin基因的修饰根据Mandal的研究获得Plectasin氨基酸序列,基于大肠杆菌同义密码子偏好性,设计优化的Plectasin基因序列。Plectasin基因两端分别添加相应的限制性内切酶识别序列和切割酶识别序列。1.2重组质粒的构建和识别Plectasin修饰基因经过相应的限制性内切酶处理后,分别连接到经过相同内切酶处理过的质粒构成重组质粒pGEX-5x-2-PS。Plectasin基因序列与TrxA、SUMO、Intein2、GST四种分子伴侣的基因序列分别进行重组,构建融合表达基因,分别被命名为1rxA-PS、SUMO-PS、Intein2-PS、GST-PS。四种重组质粒分别被转化到大肠杆菌DH5α菌株用于质粒扩增。通过聚合酶链反应(PCR)、双酶切法和DNA测序确定重组质粒成功构建。1.3融合蛋白的测定重组质粒被转化到大肠杆菌Origami (DE3)菌株用于融合蛋白表达。经诱导后,通过离心获得菌株,用声波降解法对菌株进行破解并离心获得上层清液及沉淀。使用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分别检测经诱导的全菌蛋白、未经诱导的全菌蛋白、破菌离心上清液和破菌离心沉淀中融合蛋白表达情况,确定融合蛋白的可溶性。使用Bradford蛋白检测法和QuantityOne软件测定超声上清液中蛋白总含量和融合蛋白占总蛋白比例,最后计算出上清液融合蛋白含量和Plectasin理论产量。1.4融合蛋白的提取通过离心获得菌株,使用声波降解法对菌株进行破解,再通过离心获得上清液并在过滤器中过滤。1.5融合蛋白的纯化和切割使用镍离子螯合层析法和几丁质亲和层析法对破菌上清液中融合蛋白进行纯化。使用相应的切割酶对纯化的融合蛋白进行切割,使用SDS-PAGE对切割结果进行检测。1.6切割产物Plectasin的确定使用SDS-PAGE对融合蛋白切割产物Plectasin进行确定。2纯化抗菌肽Plectasin体外活性实验2.1最终产物的纯度分析融合蛋白SUMO-PS切割后获得最终产物Plectasin经过三甲基甘氨酸-十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Tricine-SDS-PAGE)检测和分子成像系统(Bio-Red Laboratories)分析以验证纯度。2.2P lectasin抗菌活性检测利用Kirby-Bauer纸片扩散法抗生素敏感性试验(K-B法)检测Plectasin对MRSA、PRSP、VRE的抗菌活性。2.3 MIC和MBC测定通过制作悬菌液、制备抗菌肽在96孔平板上采用浓度稀释法测定Plectasin的MIC和MBC。比较Plectasin和氨苄青霉素钠(Amp)对不同细菌的MIC和MBC。2.4不同pH和温度对Plectasin活性和稳定的影响设置不同pH梯度(2.0、4.0、6.0、8.0、10.0)和不同温度梯度(0、25、50、75、100℃),使用K-B方法观察pH和温度对Plectasi n抗菌活性和稳定性的影响。3.抗菌肽Plectasin原核表达条件优化的正交实验3.1 Plectasin融合表达基因的合成根据Mandal的研究获得Plectasin氨基酸序列,基于大肠杆菌同义密码子偏好性,设计优化的Plectasin基因序列。Plectasin基因序列同分子伴侣SUMO的基因序列进行重组,融合基因命名为SUMO-PS。3.2重组质粒的构建和识别融合基因SUMO-PS经过相应的限制性内切酶处理后,连接到经过相同处理过的质粒。重组的质粒被转化到大肠杆菌DH5a菌株用于质粒扩增。通过PCR、双酶切法和DNA测序确定重组质粒成功构建。3.3正交试验设计选取诱导剂浓度、诱导温度和诱导时间三个因素,并且在各个因素的3个水平设计正交试验对表达条件进行优化。3.4融合蛋白优化表达及定量按照已设计的正交试验对融合蛋白诱导表达,并使用15%SDS-PAGE对表达融合蛋白进行检测。使用标准SDS-PAGE法估算出到各组可溶融合蛋白的量。3.5数据分析使用SPSS13.0统计软件对本实验数据进行分析,可得出三个主要因素诱导温度、诱导时间及诱导剂浓度的影响强度顺序和优化表达条件。[结果]1抗菌肽Plectasin高效原核表达菌株的构建1.1重组质粒的构建琼脂糖凝胶电泳显示于156bp、140bp、159bp、141bp处出现特异条带,证明重组质粒pET-32a(+)-PS、pE-SUMO-PS、pTWIN1-C-PS、pGEX-5x-2-PS构建成功,DNA测序也证明了四种重组质粒构建成功。1.2融合蛋白的测定电泳结果显示预期分子质量(22kDa、24kDa、30kDa、30kDa)的四种蛋白在诱导后全菌蛋白中出现,提示四种融合蛋白成功表达。重组菌株Origami-pET-32a(+)-PS、Origami-pE-SUMO-PS、Origami-pTWIN1-C-PS、Origami-pGEX-5x-2-PS破菌上清液中总蛋白含量分别为0.7200 g/L、0.5800 g/L、1.0880 g/L、0.7981 g/L；四种融合蛋白占上清液中总蛋白比例分别为24.06%、23.44%、16.04%、21.04%；上清液中四种融合蛋白含量分别为0.1732 g/L、0.1359g/L、0.1745g/L、 0.1708g/L; Plectasin理论产量分别为0.0356 g/L、0.0358 g/L、0.0238g/L、0.02 43g/L。1.3融合蛋白的纯化和切割融合蛋白TrxA-PS切割产物电泳结果出现特异靶蛋白带,但大多数融合蛋白未被完全切割； SUMO-PS切割产物电泳结果出现特异性靶蛋白条带,部分融合蛋白未被完全切割。融合蛋白intein2-PS切割产物电泳结果出现特异性靶蛋白带,但大多数融合蛋白未被完全切割。1.4最终产物的确定电泳结果显示融合蛋白TrxA-PS、SUMO-PS、Intein2-PS经切割后最终产物显示特异条带。2纯化抗菌肽Plectasin体外活性实验2.1融合蛋白最终产物的纯度分析根据Tricine-SDS-PAGE电泳结果,分子成像系统显示获得Plectasin的纯度为98.3%。2.2 Plectasin抗菌活性检测Plectasin对MRSA、PRSP、VRE均有抗菌活性。Amp对PRSP、VRE有抗菌活性,但对MRSA无抗菌活性。2.3 MIC和MBC测定Plecatsin对MRSA 1547111、MRSA 15471118、PRSP 31355、VRE的MIC分别64μg/ml(14μmol/L)、64μg/ml(14μmol/L).32μg/ml(7.3μmol/L)、64μg/ml(1 4μmol/L); Amp对MRSA 15471114. MRSA 15471118、PRSP 31355. VRE的MIC分别为64μg/ml(186μmol/L).128μg/ml(373μmol/L).16μg/ml(46μmol/L).3 2μg/ml(96μmol/L); Plecatsin对MRSA 15471114, MRSA 15471118、PRSP 313 55, VRE的MBC分别为64μg/ml(14μmol/L)、64μg/ml(14μmol/L)、32μg/ml(7.3 μmol/L)、64μg/ml(14μmol/L); Amp对MRSA 15471114、MRSA 15471118、PRSP 31355. VRE的MBC分别为64μg/ml(186μmol/L)、128μg/ml(373μmol/L)、1 ).32μg/ml(96μmol/L)。Plectasin和Amp对受检临床耐药菌株的MIC和MBC有差异,差异有统计学意义(P<0.05)。2.4不同pH和温度对Plectasin活性和稳定性的影响在不同pH梯度下(2.0、4.0、6.0、8.0、10.0)和不同温度梯度下(0、25、50、75、100℃),Plectasin显示较强的活性和稳定性。3抗菌肽P lectasin原核表达条件优化的正交实验3.1重组质粒的构建PCR扩增结果显示融合基因SUMO-PS被成功连接到载体上,DNA测序也证明了重组质粒构建成功3.2融合蛋白表达结果各实验组破解后全菌蛋白SDS-PAGE结果显示在24kDa处均有特异蛋白条带,表明融合蛋白成功表达。各实验组破菌上清SDS-PAGE结果显示各实验组在24kDa处均有特异蛋白条带,并且表达量有明显差异。3.3融合蛋白表达定量标准SDS-PAGE法结果显示实验组4融合蛋白表达量是最高的,为142mg/L,实验组6表达量最低,为4.71mg/L,实验组5、8、9表达量也较高,分别为42.67mg/L.44mg/L.46.67mg/L。3.4数据分析使用SPSS13.0统计软件对实验数据进行分析可得出影响因素强度由高到低分别为诱导温度、诱导时间及诱导剂浓度,而结果显示优化诱导条件为30℃、6h和0.05mmol/L IPTG。[结论]1本研究成功构建Plectasin高效表达的重组大肠杆菌菌株Origami-pE-SUMO-PS和Origami-pET-32a(+)-PS。综合融合蛋白的可溶性、切割效率、Plectasin理论产量等因素,SUMO和TrxA是Plectasin大肠杆菌融合表达理想分子伴侣；2重组大肠杆菌菌株Origami-pE-SUMO-PS表达的Plectasin对MRSA、PRSP、VRE均有抗菌活性；在不同温度和pH条件下,Plectasin仍表现出良好的活性和稳定性；3影响抗菌肽Plectasin在重组大肠杆菌表达系统融合表达的因素强度由强到弱分别为诱导温度、诱导时间及诱导剂浓度,优化诱导条件为30℃、6h和0.O5mmol/L IPTG。

375. 唐睿, 装载Klotho蛋白的多层复合纳米材料对于糖尿病溃疡的修复作用. 2015.

糖尿病是一种全世界的多发疾病,据估计到2035年全世界会有3.8亿人患上糖尿病。糖尿病又是一种全身性疾病,由于人体自身的调节血糖水平的下降,导致全身处于相对高糖的状态。在高糖条件下,细胞会受到不同程度的损伤。细胞损伤导致的后果通常会出现在患者的神经系统、免疫系统以及循环系统等,这些系统的损伤会导致各种各样的并发症。循环系统的损伤会导致受影响的部位产生缺血缺氧等症状。在糖尿病患者当中,大约有20%的病人会患上糖尿病足溃疡。具体而言,糖尿病患者的皮肤,尤其是下肢皮肤供血不足,从而使皮肤处于缺血缺氧的状态,虽然皮肤本身有一定的侧枝循环或交通支能够缓解这种情况,但是糖尿病作为一种全身性疾病影响的并不是单一的血管或某一区域。一般来说,治疗的目的在于改善受损部位的循环状态,尽量凭借人体的自愈功能来达到康复。传统的针对糖尿病足的治疗方法主要包括止痛、高压氧、抗感染、降血糖和改善微循环,但治疗效果难以令人满意。干细胞治疗作为一种新兴的治疗方式,也越来越被研究人员所重视。骨髓间充质干细胞(BMSCs)凭借其强大的帮助组织再生以及无免疫原性的特点被广泛的应用于组织工程。已经有文献证明,BMSCs可以修复烧伤后以及缺血的皮肤,这提示我们BMSCs有可能对皮肤的损伤,比如糖尿病溃疡,有修复作用。但是BMSCs自身太过于脆弱,在由于高糖导致的缺血缺氧的糖尿病溃疡区域,BMSCs的存活、旁分泌以及抗凋亡作用都会被抑制。因此,如何提高BMSCs在恶劣条件下的生存率以及保证其功能成为我们的主要需要解决的问题。Klotho蛋白是由Kuro在1977年发现的一种与生命周期及代谢相关的蛋白。Klotho蛋白能够调节细胞内的钙磷代谢,并能够修复受损的肾小管上皮细胞。同时Klotho蛋白也能够在脂肪代谢、血管内皮修复、肿瘤的发生发展中起到重要的作用。以上研究提示我们,Klotho蛋白有可能对细胞有正面保护作用。我们通过细胞实验如MTT、EDU、transwell、划痕等一系列实验探究了Klotho蛋白对于BMSCs和ECs的作用,发现Klotho蛋白能够保护高糖条件下的BMSCS和ECs,促进BMSCs和ECs的增殖迁移,并能够通过对它们的保护作用来达到促进血管新生,从而达到治疗DFU的目的。为了使BMSCs能够在Klotho蛋白的刺激下直接在溃疡区域发挥其修复作用,我们选择了以PLGA、明胶和壳聚糖为主要原材料来制备一种固体载体。我们选择以电纺PLGA为主要技术手段,通过制备PLGA纳米纤维来为BMSCs提供合适的黏附生长环境。PLGA纳米纤维能够提供合适于细胞黏附的微环境,同时它本身也是一种控释材料。但是在传统的电纺过程当中,不可避免的会利用有毒溶剂和高电压,这些不利因素会影响需要控释的蛋白的活性。因此我们结合壳聚糖微球和明胶薄膜来控释Klotho蛋白,从而在制备复合材料的时候,能够避免这些不利因素对于蛋白质的影响,使Klotho蛋白能够保持活性,从而达到长时间刺激BMSCs的目的。该材料的结构类似于三明治,即是用两层PLGA薄膜包裹一层内含壳聚糖微球的明胶薄膜,最后在PLGA薄膜的表面移植上BMSCs。通过PLGA薄膜表面提供的纳米级多孔结构,BMSCs能够很好地粘附在材料表面,并不断的接受来自内层Klotho蛋白的刺激。相比于一过性的刺激,我们认为这种持续性的刺激能够使细胞更好的生存。我们通过电镜扫描观察了壳聚糖微球、PLGA薄膜表面、明胶薄膜表面的结构以及粘附PLGA薄膜表面的BMSCs的形态。证明了BMSCs能够在我们制作的材料上很好的黏附并显示出正常的形态。为了验证复合材料在修复DFU中的作用,我们将该复合材料应用于糖尿病溃疡的C57小鼠上,在五组小鼠身上验证了Klotho蛋白和BMSCs对于DFU愈合的效果,分别是对照组,Klotho+BMSCs组,单独BMSCs组,单独材料组和单独Klotho组。从结果看来,Klotho+BMSCs组取得了最好的愈合效果,其次是单独Klotho组,而其余三组愈合效果没有明显差异。证明了Klotho和BMSCs都能够帮助糖尿病溃疡愈合,但是单独的BMSCs在恶劣环境下无法生存,从而难以发挥正常的修复作用。本研究旨在探究Klotho蛋白在高糖条件下对于BMSCs及ECs的影响,并找到一种合适的载体能够将BMSCs种植在上面,同时该材料还具备一定的缓释功能。并找到一种合适的方式能够降低蛋白类药物在电纺的过程中的活性损伤的程度,从而能够让BMSCs能够在糖尿病溃疡的区域成功的生存并发挥对于创口的修复作用。主要的研究成果如下:1、证明了Klotho蛋白在高糖条件下能够促进BMSCs和ECS的增殖迁移。2、结合电纺丝技术制备了能够缓释Klotho蛋白同时能够提供合适于BMSCs黏附的微结构,从而保证BMSCs能够成功黏附生存的生物材料。3、证明了Klotho蛋白能够通过保护BMSCs和ECs来达到促进糖尿病溃疡区域的血管新生,从而促进溃疡区域的愈合。

376. 马伟宾, 载生物活性玻璃仿生纳米纤维薄膜制备及促进创面愈合研究. 2015.

在创伤修复过程中,常规敷料的主要作用是给创伤愈合提供最好的环境,包括减轻疼痛、防止再次伤害、感染,及时改善患者营养状况并提供合适的伤口护理,这样的处理能保证大部分创伤能较为快速地愈合。但是,各种慢性难愈合型创伤往往起源于组织病变和细菌感染,比如糖尿病足、褥疮等,常规敷料就远远不能解决临床问题,这给该领域研究人员提出了巨大挑战。本论文将围绕生物玻璃在创面愈合方面的独特功效,着力于糖尿病足等慢性创面的创面护理问题,开展新型多功能性生物活性敷料研究。首先,本论文探究了壳聚糖(CS)-明胶(GEL)复合物(C/G)的电纺的可行性,从而构建具备仿细胞外基质纳米纤维网络结构的仿生型敷料；其次,通过引入具有优异抑菌、促进血管化和创面愈合等诸多功能的生物玻璃纳米粒(BG),制备出G/C-nBG复合纳米纤维薄膜敷料；此外,本论文还进一步通过建立大鼠皮肤深2度烫伤模型,探讨了生物玻璃本身在促进创面愈合方面的生物学效应。本论文的具体研究进展和成果如下。1.C/G复合物电纺纳米纤维薄膜优化制备研究将CS和GEL分别溶于稀醋酸溶液和去离子水,并按两种聚合物比例进行混合,进行高压静电纺丝制膜。实验结果显示,当CS与GEL之比为1：19、3：17和5：15时均能形成纳米纤维薄膜,再提高GEL含量后可纺性显著下降。与此同时,这种可纺性还与二者的浓度密切相关,维持GEL浓度不变增加CS含量比例可纺性较差,因而在维持二者上述比例情况下,GEL浓度逐渐降低能获得光滑均匀的纳米纤维和结构稳定、良好的复合电纺薄膜；同时,纳米纤维直径随CS的减少而有所增增大。为了更好的发挥CS组分止血、抗感染、防黏连等特性,本论文后续研究工作将二者比例维持在3：17,同时确定了最适纺丝电压为15 kV,最适的电纺间距为15 cm。2. G/C-nBG复合纳米纤维薄膜制备研究首先,运用溶胶-凝胶法制备基于45S5生物玻璃的新型生物玻璃BG,各氧化物基本组成为：36.4 SiO2,22.5 CaO,14.5 B2O3,9.2 P2O5,0.4 CuO,0.4 ZnO,13.9 K2O,3.7Na2O(wt%),并经球磨获得粒径在840-1660nm范围的超细颗粒粉体。结合上述电纺条件,开展BG掺杂纳米纤维薄膜制备和表征分析。结果显示,BG的添加的量达到15%时仍能获得良好微结构的复合薄膜,且经检测该BG复合薄膜内能稳定释放析出多元生物活性无机离子组合物。其次,BG的加入能增强了C/G复合纤维电纺膜的抗拉伸力学性能,含15%BG的G/C-nBG复合纳米纤维薄比纯有机C/G复合纳米纤维薄膜的拉伸强度增加了2.8倍以上,杨氏模量也提高了一倍,薄膜断裂伸长率增加了1.5倍。而且,BG能调节C/G复合纳米纤维薄的亲水性,亲水性发生逐渐下降的趋势给创面防黏连势必带来良好效果。再次,通过G/C-nBG复合纳米纤维薄膜大鼠皮下包埋实验,发现添加BG的G/C-OBG复合纳米纤维薄膜和没添加BG的G/C-OBG复合纳米纤维薄膜都具有良好的生物相容性和生物降解性,这得益于壳聚糖和明胶作为敷料的天生的优势。此外,本论文还初步探讨了介孔纳米微球代替BG可纺性实验研究,结果证明颗粒直径在～300 nm的介孔球能维持C/G的可纺性,获得具有珍珠项链形态的有机-无机复合电纺丝薄膜,这一发现势必在开拓载药-缓释型慢性创面功能敷料方面获得突破。3.生物玻璃体内外生物学效应研究为了进一步证明本论文研究中BG对创面愈合方面的多种效应,还开展了体外抑菌实验和大鼠皮肤深2度烫伤模型试验。结果表明,本文合成的添加B元素和Zn元素的BG对于细菌A.viscosus和E. coli,比45S5的抑菌效果好；本合成的多种BG比常规生理盐水擦拭处理、壳聚糖处理具有更为显著的促进创面愈合效果,同时在抗感染、创面结痂效率、新血管形成等方面也显示出独特的生物效应,从而推论本论文研究制备的G/C-nBG复合纳米纤维薄在解决慢性创面方面讲显示巨大的应用潜力。总之,本论文初步开发出一种具有仿生微纳结构并具有显著促进创面愈合的新型G/C-nBG复合纳米纤维薄敷料,这一研究成果预期对解决临床上大量慢性难愈合创面方面讲显示巨大的应用价值。

377. 贾金婧, 硫氧还蛋白-1抵抗环境应答中肾上腺素损伤的分子机理. 2015.

机体通过活化交感神经系统和分泌儿茶酚胺肾上腺素与去甲肾上腺素来对抗环境中的有害刺激。这些荷尔蒙可以直接与细胞表面的G蛋白偶联肾上腺素能受体相结合,继而产生一系列应答反应,并对生物体产生更持久的影响。应激反应通常是瞬时的,它可以导致免疫抑制、生长抑制以及分解代谢的增强。流行病学的研究表明慢性应激反应则可导致DNA的损伤和各种疾病,例如衰老、肿瘤形成、流产和神经精神疾病、消化性溃疡、心血管紊乱等。肾上腺素和去甲肾上腺素可以促进细胞内氧化应激,氧化应激可以进一步导致促癌基因的活化、肿瘤抑制基因的失活、DNA损伤和基因组的不稳定性,例如,儿茶酚胺则可以通过羟基自由基的产生导致DNA的损伤。然而,应激产生的负面效应的机制尚不清楚。肾上腺素(epinephrine, EPI)是一种儿茶酚胺应激荷尔蒙,由肾上腺髓质分泌。肾上腺素的水平受到心理应激的调控,主要是通过调节其生物合成酶苯乙醇胺N-甲基转移酶(phenylethanolamine N-methyltransferase, PNMT)来实现的。早期生长反应基因-1(Early Growth Response protein-1, EGR-1)和特异蛋白1(specificity protein, Spl)是PNMT转录激活子,通过诱导肾上腺髓质中PNMT基因的表达对抗低氧应激。应激荷尔蒙可以调节很多重要的生理功能和疾病状态。此外,研究表明在心理应激条件下促进了肾上腺素的释放,因此本论文采用肾上腺素来构建细胞和小鼠的慢性应激模型。硫氧还蛋白-1(Thioredoxin-1, Trx-1)是一个小分子量的氧化还原调节蛋白,在维持细胞的氧化还原状态中起重要作用。氧化态的硫氧还蛋白包含一个二硫键,它可以被NADPH依赖的硫氧还蛋白还原酶所还原,进而起到抗氧化的功能。研究表明Trx-1可以清除氧和羟基自由基。Trx-1还可以保护细胞免受过氧化氢、紫外线的照射细胞损伤以及缺血再灌注引起的脑损伤。Trx-1转基因小鼠与野生型小鼠相比,其寿命延长30%,且Trx-1转基因小鼠可以抵抗糖尿病及环境因素引发的毒性。多种应激物均能诱导Trx-1的表达,包括病毒感染、X-射线、γ-射线、过氧化氢和炎症等。这些研究表明Trx-1在细胞损伤和对抗应激过程中具有保护效应,然而Trx-1是否参与了慢性肾上腺素应激及其分子机制尚不清楚。本论文的主要目的是探索Trx-1和慢性肾上腺素应激之间的相互关系以及Trx-1调节肾上腺素应激的分子机制。本论文的主要研究结果如下：(1)肾上腺素诱导DNA损伤的累积。用0,1,5和10μM的肾上腺素刺激PC12细胞24 h或每天给小鼠灌注0.2 mg/kg的肾上腺素2周后,Western Blot方法检测γ-H2AX(DNA损伤的早期标志)的表达变化；用10μM的肾上腺素刺激PC12细胞24 h,免疫荧光方法观察细胞内γ-H2AX的表达。结果显示肾上腺素显著增加了γ-H2AX的表达水平,并在荧光显微镜下观察到γ-H2AX荧光点的形成,表明慢性肾上腺素的处理可以引起DNA损伤。用p-肾上腺素能受体抑制剂propranolol、腺苷酸环化酶抑制剂SQ22536和蛋白激酶A(protein kinase A, PKA)的抑制剂H-89预刺激PC12细胞30 min,再用肾上腺素刺激24 h,结果显示肾上腺素引起的γ-H2AX表达的增加分别被propranolo、SQ22536和H-89所抑制,表明肾上腺素引起的DNA损伤通过p-肾上腺素能受体/cAMP/PKA信号通路。本论文还检测了肾上腺素对DNA损伤修复分子表达的影响。结果显示慢性肾上腺素处理后引起p53和C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein, CHOP)表达的下降,表明慢性肾上腺素的处理可以导致DNA损伤修复分子表达的下降,进而导致了DNA损伤的累积。(2)Trx-1参与肾上腺素应激。Trx-1可以被多种应激诱导,但是Trx-1是否参与了肾上腺素应激尚未报道。用0,1,5和10 μM的肾上腺素刺激PC12细胞24 h或每天给小鼠灌注0.2 mg/kg的肾上腺素2周后,Western Blot方法检测Trx-1的表达变化,结果显示慢性肾上腺素刺激可以显著增加Trx-1的表达。本论文进一步检测了肾上腺素诱导Trx-1表达的信号通路,分别用propranolol,SQ22536和H-89预刺激PC12细胞30 min,再用肾上腺素刺激24 h。结果显示肾上腺素诱导Trx-1表达可以被propranolol、SQ22536和H89抑制,表明肾上腺素通过β-肾上腺素能受体/cAMP/PKA信号通路诱导Trx-1表达。(3)Trx-1对肾上腺素应激的调节作用。为了阐明Trx-1是否在慢性肾上腺素应激中起重要作用,将PC12细胞中Trx-1高表达或低表达,Western Blot方法检测γ-H2AX和p53的表达变化。结果显示Trx-1表达下调加剧了肾上腺素引起的的γ-H2AX表达的增加及p53水平的降低,表明Trx-1低表达加重了肾上腺素诱导的DNA损伤的累积。相反,Trx-1高表达抑制了肾上腺素诱导的γ-H2AX增加并回复了p53水平的下降,表明高表达Trx-1抑制了肾上腺素诱导的DNA损伤的累积。本论文进一步在小鼠水平上,研究Trx-1高表达对肾上腺素应激的影响。野生型肾上腺素组小鼠和人Trx-1转基因肾上腺素组小鼠每天灌注0.2 mg/kg的肾上腺素2周,对照组野生型小鼠和人Trx-1转基因小鼠则给予等体积生理盐水。Western Blot方法检测海马、皮层和胸腺(主要应对应激的器官)中γ-H2AX、p53、 CHOP和细胞周期素Cyclin D1的表达变化；ELISA方法检测丙二醛(malondialdehyde, MDA)(氧化应激的标志)含量的变化。与细胞结果一致的是,转基因小鼠高表达Trx-1抑制了肾上腺素诱导的γ-H2AX增加并回复了p53和CHOP的降低。此外,转基因小鼠高表达Trx-1还抑制了肾上腺素诱导的Cyclin D1增加和MDA含量的增加,表明Trx-1在慢性肾上腺素应激中起保护作用,这一作用可能与其抗氧化作用密切相关。(4)Trx-1对β-arrestin-1的调节作用。本论文进一步研究了Trx-1调节慢性肾上腺素应激的分子机制。除了氧化应激能够引起DNA损伤以外,β-arrestin-1也是调节DNA损伤的一个关键分子,因此本论文研究了肾上腺素对β-arrestin-1表达的影响。结果显示肾上腺素通过p-肾上腺素能受体/cAMP/PKA信号通路诱导β-arrestin-1的表达,并进一步检测了β-arrestin-1对肾上腺素引起DNA损伤的影响。结果显示下调β-arrestin-1的表达抑制了肾上腺素诱导的γ-H2AX和cyclinD1的表达、PC12细胞活力的增加、并回复了p53水平的下降,表明β-arrestin-1低表达抑制了肾上腺素应激诱导的DNA损伤,及细胞内对DNA损伤的应答,因此β-arrestin-1是肾上腺素诱导DNA损伤累积的一个关键蛋白。Trx-1和β-arrestin-1都参与了肾上腺素应激过程,因此本论文探讨了Trx-1和β-arrestin-1之间的相互关系,将Trx-1高表达或低表达后,Western Blot方法检测β-arrestin-1的表达变化,结果显示Trx-1可以负调节β-arrestin-1的表达。鉴于此,本论文研究了Trx-1与β-arrestin-1是否能够相互结合。首先检测了Trx-1与β-arrestin-1在细胞核与细胞质中的相对分布,Western Blot结果显示,Trx-1和β-arrestin-1在细胞核中的表达均增加。免疫共沉淀结果显示,在PC12细胞中,Trx-1与β-arrestin-1具有内源性的相互结合,且在肾上腺素作用后,Trx-1与β-arrestin-1之间的相互作用增强,表明Trx-1通过与β-arrestin-1相互结合进而负调控β-arrestin-1的表达。本论文系统地在体内和体外研究了Trx-1和慢性肾上腺素应激之间的相互关系以及Trx-1调节肾上腺素应激的分子机制。从实验结果得出结论：肾上腺素通过p-肾上腺素能受体/cAMP/PKA信号通路诱导Trx-1和β-arrestin-1表达,在肾上腺素应激过程中Trx-1通过调节β-arrestin-1的表达,抑制了肾上腺素引起的DNA损伤,从而发挥保护作用。

378. 黄卓颖, 重组人表皮生长因子PLGA纳米粒经皮治疗大鼠糖尿病溃疡的作用研究. 2015.

外伤特别是由烧伤、烫伤等原因引起的大面积皮肤损伤是临床常见创伤,创面常常难以愈合,且常伴随着感染、炎症等问题,创面的愈合速率已成为影响此类外伤临床预后的重要指标。近年来,随着人们生活水平的不断提高,糖尿病的发病率大大提高,患病人数大量增加,在长期糖尿病患者中,糖尿病溃疡是最常见的慢性并发症之一,有约15%的糖尿病患者最终可能患上糖尿病溃疡这种顽固性的皮肤疾病,其病程长,花费大,给患者带来了极大的痛苦,是目前临床上亟待攻克的难题。在外伤愈合或破损皮肤修复的过程中,表皮生长因子发挥着重要的生物学作用。表皮生长因子是单链多肽,分子量约为6kD,等电点为4.6,在皮肤外伤的愈合过程中有着至关重要的作用,可有效促进皮肤的再生和伤口的愈合。通过基因工程重组方法制备的的重组人表皮生长因子(recombinant human Epidermal Growth Factor,rhEGF)与内源性的表皮生长因子在结构和生物学活性上高度一致,因此目前临床常用基因工程重组的人表皮生长因子经皮给药作为大面积皮肤损伤或溃疡的辅助治疗药物。作为基因工程表达的多肽类药物,目前rhEGF常用的给药剂型为溶液剂或喷雾剂,它们具有生物半衰期短,稳定性差,易被酶解等缺点,在应用方面受到二定的限制。近年来随着纳米技术的迅速发展,经皮给药的纳米制剂也得到了较多的关注,纳米粒因其所具有的独特性能,成为经皮给药的热点研究方向之一。纳米粒可作为药物的储库,起到缓控释给药的作用,还可通过与皮肤脂质的相互作用,增强纳米粒的皮肤透过率,延长药物的作用时间,提高了药物的生物利用度。目前,用于制备纳米粒的载体主要分为天然的大分子体系和可降解的高分子聚合物,高分子聚合物因为纯度高,可选择性强等优点备受关注。其中聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是唯一被FDA认可的可作为药物辅料的高分子聚合物,其具有良好的生物相容性,可降解性,良好的成膜性和安全性等优点,已被广泛的用于纳米给药系统的制备。本课题拟通过制备得到rhEGF-PLGA纳米给药系统,延长rhEGF的半衰期,提高其稳定性,增强其皮肤透过率和滞留量,并局部缓慢释放药物,同时利用经皮给药靶向性好的特点,达到有效提高皮肤内rhEGF的浓度并延长作用时间的目的。通过观察rhEGF-PLGA纳米粒的透皮效果,体外促进细胞增殖的生物活性,以及在外伤和糖尿病皮肤溃疡动物模型中促进皮肤创面愈合的能力,评价所构建的rhEGF-PLGA纳米粒给药系统的疗效,为rhEGF-PLGA纳米粒新型经皮给药系统的应用奠定研究基础。首先,我们采用W/O/W复乳化溶剂挥发法制备得到了rhEGF-PLGA纳米粒,并通过正交实验的方法对rhEGF-PLGA纳米粒的制备工艺进行优化,以包封率为指标,选择PLGA使用量(A),泊洛沙姆F-68的浓度(B),rhEGF的投药量(C),复乳乳化超声时间(D)作为考察因素,建立L9(3)4正交实验优化rhEGF-PLGA纳米粒的制备工艺。结果表明rhEGF-PLGA纳米粒的最佳制备工艺为：PLGA使用量为200mg,泊洛沙姆F-68的浓度为1%,rhEGF投药量为800μ1,复乳化超声时间为1min,各个因素对rhEGF-PLGA纳米粒包封率的影响顺序为A>C>D>B。按最佳制备工艺制备的rhEGF-PLGA纳米粒的平均包封率为(73.99±2.86)%,RSD为3.9%,平均载药量为(1.16±0.02)%,RSD为1.5%,说明该制备工艺具有可靠的稳定性。利用透射电镜、激光粒度散射仪对制备的rhEGF-PLGA纳米粒进行表征,制备的rhEGF-PLGA纳米粒的平均粒径为259.4±2.9nm。在pH 7.4 PBS缓冲液中对rhEGF-PLGA纳米粒进行体外释药考察,发现该纳米粒具有缓释效应,其在1h内突释量约为44.04%,24h累积释药量约为97.09%。其次,我们利用平行制备的rhEGF-PLGA荧光纳米粒进行了体外纳米粒透皮效果的考察。实验表明,制备得到的rhEGF-PLGA荧光纳米粒具有与rhEGF-PLGA纳米粒相似的粒径和药物释放特征。将裸鼠皮肤分为完整皮肤组和去角质皮肤组,在透皮扩散池中进行纳米粒透皮实验,利用荧光显微镜观察荧光纳米粒在皮肤中的分布,发现rhEG-PLGA荧光纳米粒可有效透过皮肤角质层,进入皮肤真皮层,并且在去角质皮肤组中的荧光强度明显大于完整皮肤中的荧光强度,说明在角质层受损时,rhEGF-PLGA纳米粒的透皮量大大增加。这个现象提示了在皮肤溃疡或外伤等皮肤角质层遭到破坏的情况下,rhEGF-PLGA纳米粒可更有效的携带药物进入活性表皮层,发挥表皮生长因子的生物活性,更好的促进皮肤溃疡或外伤的愈合。此外,实验中我们也观察到,无论是在完整皮肤还是在去角质层的皮肤中,毛囊均可作为rhEGF-PLGA荧光纳米粒进入活性表皮层的有效通道。第三,细胞划痕实验和CCK8细胞增殖实验的结果,证明了所制备的rhEGF-PLGA纳米粒仍然具有较好的EGF生物学活性,实验均以对EGF敏感的小鼠成纤维细胞Balb/C 3T3细胞为对象。在划痕实验中观察到rhEGF-PLGA纳米粒可有效的促进Balb/C 3T3细胞的生长,其促进3T3细胞生长的能力与同浓度的rhEGF溶液相当,且随着rhEGF-PLGA纳米粒浓度的加大而增强。CCK8细胞增殖能实验的结果也表明rhEGF-PLGA纳米粒具有良好的促Balb/C 3T3细胞增殖的生物活性,且随着给药剂量的增大,rhEGF-PLGA纳米粒促进Balb/C3T3细胞增殖的能力随之增强。有意思的是,在细胞增殖试验中我们发现,随着时间的推移,rhEGF溶液促进Balb/C 3T3细胞增殖的能力逐渐减弱,而rhEGF-PLGA纳米粒促进Balb/C 3T3细胞增殖的能力却逐渐增强,证明了rhEGF-PLGA纳米粒具有缓释效果,可有效延长药物的作用时间。最后,我们分别构建了家兔外伤模型和糖尿病大鼠皮肤溃疡模型,并利用这两种动物模型在体内验证了rhEGF-PLGA纳米粒经皮给药对外伤和糖尿病皮肤溃疡的治疗效果。实验结果表明,与生理盐水和PLGA空白纳米粒相比,rhEGF-PLGA纳米粒可加快受损部位皮肤的生长,有效促进外伤和糖尿病溃疡皮肤的愈合,病理切片检查结果表明新长出的皮肤结构致密、完整,愈合效果显著优于空白对照组,证明了rhEGF-PLGA纳米粒经皮给药对外伤和糖尿病溃疡皮肤的愈合均具有良好的治疗效果。综上所述,本研究采用了W/O/W复乳化溶剂挥发法制备得到了rhEGF-PLGA纳米粒,通过工艺优化,提高了纳米粒的包封率,获得了制备工艺简单,重现性好的rhEGF-PLGA纳米粒的制备方法。rhEGF-PLGA纳米粒透皮实验证明该纳米粒可以有效的透过角质层,达到真皮层,在角质层受损的情况下透皮效果更好。通过细胞划痕实验和CCK8细胞增殖实验,证明了rhEGF-PLGA纳米粒可以有效促进Balb/C 3T3成纤维细胞的增殖,具有良好的生物学活性并具有缓释作用。通过构建的家兔外伤模型和糖尿病大鼠皮肤溃疡模型动物实验证明了rhEGF-PLGA纳米粒可以有效的促进皮肤伤口的愈合,对外伤和糖尿病性皮肤溃疡具有良好的治疗作用,为rhEGF-PLGA纳米粒新型经皮给药体系的应用提供了理论基础。

379. 葛晨, 不同剂量生大黄鼻饲对胃肠肿瘤患者术后胃肠道功能及炎性反应、免疫功能影响的随机对照研究. 2015.

研究背景和目的目前中药剂量理论由于缺乏系统性、内涵模糊,其对临床实践的指导非常局限,也制约了中药的开发及其产业化。于是,中药量效关系的科学论述,研究的系统性、中药剂量理论的总结对于提升中医中药的临床疗效,指导临床剂量的合理选择,安全有效的用药有着重大的意义。生大黄作为经常使用在临床上的泻下中药之一,开始记载在东汉时期的《神农本草经》,它的特性包括苦、寒,有泻下攻积、活血祛瘀、利湿退黄、清热泻火等。近几年来有很多研究表明,大黄具备影响胃肠运动的功效,正确且合理的运用还能有益于防治肠道的菌群移位及保护肠屏障功能,1)大黄影响粘膜屏障和细菌移位的机制:(1)改善了胃肠道粘膜的血液灌注(2)胃肠道的缺血再灌注损伤被抗氧自由基减少了(3)炎性介质的影响,大黄有一定程度的拮抗内毒素的生物学活性的作用,还可以减少CRP、IL-6、TNF-α、NO等细胞因子和炎性介质的合成与释放;且能抑制巨噬细胞内生物合成的白三烯C4、白三烯B4,亦抑制内毒素激发的巨噬细胞内Ca2+升高,故可以促进细胞内c AMP水平提高(4)促进分泌肠道粘液和免疫物质(5)大黄对许多革兰阳性及革兰阴性细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、脆弱类杆菌等均有一定的抑制作用,其主要有效的抗菌成份是大黄酸、大黄素及芦荟大黄素。(6)小剂量大黄的运用对胃粘膜上皮细胞生长有促进作用。2)大黄影响人体胃肠道功能障碍的原因是起泻下作用的双蒽酮类及结合性蒽醌衍生物,尤其是双蒽酮的番泻甙类。其泻下作用的产生与下列机制有关:(1)兴奋肠道平滑肌上的毒蕈碱性受体,促进肠蠕动加快。(2)肠细胞膜上钠/钾离子ATP酶的活性被抑制,因此钠离子转运吸收被阻碍,从而令肠管内细胞外液渗透压升高,造成大量水分潴留,从而加快肠管蠕动而促使肛门排便。胃肠肿瘤大手术可以导致的手术应激反应,严重的创伤可引起胃肠道粘膜的水肿、糜烂,甚至形成溃疡,打破了胃肠道内原本保持平衡微生态环境,某些条件致病菌向上迁移并在上消化道大量繁殖,于是这样在胃肠粘膜屏障遭到损害的状况下,众多细菌和内外毒素移位于体内其他部位,从而影响患者的术后康复。临床上胃肠肿瘤患者术后常因麻醉及应激等可能会导致暂时性的胃肠功能障碍,胃肠蠕动停止或减弱,表现腹胀,甚至呕吐等,继发腹腔感染者严重时可表现为中毒性肠麻痹。目前鉴于生大黄以上介绍的种种优点,有利于胃肠肿瘤患者术后的快速康复,近几年来已有多篇文章已证实生大黄对胃肠道恢复有促进作用,本人导师也在2011发表的一篇论著《生大黄鼻饲在胃癌术后患者快速康复中的应用》中证实这一观点,但目前生大黄应用剂量对于促进胃肠道功能恢复的效果尚缺乏相关的研究,故本人此次课题的目的是拟解决生大黄在加快胃肠道肿瘤患者术后胃肠道功能恢复的最佳剂量,以及对术后炎症反应及免疫功能造成的影响。初步估计出应使用的天数以及每日应使用多大的剂量才能够得到满意的效果,而不至于患者出现肝肾毒性。研究方法1、试验设计:采用随机对照试验设计,对不同剂量生大黄作用于胃肠肿瘤患者术后胃肠功能恢复临床治疗效果、术后炎性反应和免疫功能的变化以及术后并发症进行评价。将达到要求的150名患者按编号随机分为五组。生大黄剂量分为四组,治疗1组、治疗2组、治疗3组、治疗4组及一组对照组。用药期限为2天。每个治疗组30人。2、一般资料:2012年3月至2014年6月中国人民解放军第101医院普外科择期行胃肠肿瘤根治切除手术的住院患者共150例。入组标准:(1)年龄在30～75岁内。(2)手术前通过电子胃镜、电子肠镜及全腹部CT明确诊断为胃肠道肿瘤。(3)行开腹胃癌根治手术(姑息性手术、D1、D2)、胃肠道间质瘤切除术、结直肠癌根治术。(4)术前C-反应蛋白(CRP)在正常值范围内。(5)病情签署知情同意书。剔除标准:胃肠肿瘤并发严重的心功能不全、肺部疾病,超过标准值2倍的严重肝、肾功能不全者,空腹血糖高于标准值2倍的糖尿病者,术后出现吻合口漏、残端漏者。3、治疗方法:有文献资料报道,生大黄对小鼠单次灌胃最大的给药剂量为76g/kg时,没有发现明显的毒性反应,但在此剂量下连续给药14d可观察到不同程度的肝、肾损伤。人体研究每日使用剂量达3 g/(kg·d),也未产生明显的毒性作用。所以按常规处理原则在每组患者行胃肠道肿瘤术后给予禁食水、胃肠减压、使用抗生素、抑酸、肠内营养等对症支持治疗。在上述治疗的基础上治疗1组、治疗2组、治疗3组、治疗4组给予生大黄(江苏江阴天江药业;每袋1g,相当于饮片3g),1组剂量为0.3g/(kg?d),2组剂量为0.6g/(kg?d),3组剂量为0.9g/(kg?d),4组剂量为1.2g/(kg?d),对照组滴入同等剂量的温开水。实施方案:将各组剂量的生大黄溶于300ml的温开水中,以手术麻醉结束时间为起点,术后6h后开始滴入,首次滴注当日总剂量一半,12小时后再滴注余下一半,速度为50ml/h,滴注结束后,夹闭鼻饲管1h。用药期限至术后2天。过程中若患者肛门排气,则停止使用生大黄,若肛门未排气,则全剂量实施。对照组滴完四次温开水。4、观察指标:1)临床指标:肠鸣音(术后2h/次,连续听诊5min/次),首次肠道排气时间;术后胃灌注后病人有无恶心呕吐、腹胀腹痛等不适;术后并发症;术后住院时间、费用等指标。2)检测指标:①炎性反应指标:于术前1天,术后第1及术后第3天,采集患者空腹血清测定CRP、IL-6。采用免疫混悬计检法测定C反应蛋白(CRP);采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定白细胞介素6(IL-6)水平(Bio.souree公司试剂盒);②细胞免疫功能指标:于术前l天,术后第l天及术后第3天,采集空腹血清测定CD3、CD4、CD8、CD4/CD8比值,采用流式细胞仪进行测定。研究结果1、疗效:试验组(1-4组)肠鸣音恢复时间、肛门排气及排便时间、术后住院时间及住院费用等都明显优于对照组(5组),其中试验3、4组优于试验1、2组。2、术后并发症:试验组(1-4组)与观察组(5组)的术后腹胀、恶心、呕吐、吻合口瘘或出血、腹腔感染、切口感染的比较均差别,而术后腹泻比较,试验4组与其它四组相比,腹泻次数明显增多。3、炎性指标变化:手术后各组患者的CRP,IL-6值较术前均明显升高,运用生大黄组后CRP,IL-6值较对照组降低明显,其中试验3、4组优于试验1、2组。4、免疫指标变化:手术后各组患者第1天CD3+、CD4+、CD4+/CD8+比值较术前均降低,术后第3天各试验组数值呈回升趋势,其中试验3、4组与试验5组相比,差异有显著意义。结论1、生大黄可以促进胃肠肿瘤患者术后胃肠功能恢复,还可以减轻炎性反应及增强免疫功能的作用。2、生大黄剂量为0.9g/(kg?d)时,疗效好、安全性高,可达最佳量效关系。

380. Tardivo, J.P., et al., A clinical trial testing the efficacy of PDT in preventing amputation in diabetic patients, in Photodiagnosis Photodyn Ther. 2014. p. 342–50.
380. 塔尔迪沃，J.P. 等，一项评估光动力疗法在预防糖尿病患者截肢中的有效性的临床试验，载于《光诊断与光动力治疗》2014 年，第 342–50 页。

The feet of diabetic patients continue to be an unsolved problem in medicine. Uncontrolled neuropathy, ulceration and infection usually lead to amputation and presently there is no effective and reliable method that can be used to provide an efficient cure. Overall improvement in the salvage strategies, based on comprehensive pre-clinical evaluation, debridement, antibiotic therapy and follow up, has shown improvements in certain hospital settings, but the general picture for patients with diabetic foot is to have some sort of amputation, especially in underserved populations. It is clearly necessary to develop novel treatment strategies for this worldwide health problem. Photodynamic therapy (PDT) is a treatment modality that uses light to generate in situ reactive oxygen species, which can cause cell death. PDT can be used to treat several diseases, including foot infections that do not respond well to antibiotic therapy. There are several characteristics of PDT that make it potentially ideal to treat diabetic feet: the photosensitizer is non-toxic in the dark, but after illumination it becomes a very efficient antimicrobial agent with topical use, and it can regenerate small bones, such as the phalanges. However, PDT is still not used in clinical practice to treat diabetic feet. Therefore, we decided to perform a clinical study to prove that PDT is an effective method to avoid amputation of infected diabetic feet. An inexpensive PDT protocol was developed and applied to 18 patients with osteomyelitis, classified as Grade 3 on the Wagner scale. Only one of these patients suffered amputation. At least two of them were cured from resistant bacteria strains without intravenous antibiotic therapy. In the control group of 16 patients, all of them ended up suffering amputation. The rate of amputation in the PDT group was 0.029 times the rate in the control group and the difference is clearly statistically significant (p=0.002).
糖尿病患者的足部问题始终是医学领域尚未解决的难题。未控制的神经病变、溃疡和感染通常导致截肢，目前尚无有效且可靠的方法能够提供高效的治疗方案。基于全面的临床前评估、清创、抗生素治疗及随访的综合救治策略在某些医院环境中已显示出改善效果，但糖尿病足患者的整体预后仍不乐观，尤其在医疗资源匮乏地区，截肢仍为常见结局。因此，针对这一全球性健康问题，亟需开发新型治疗策略。光动力疗法（PDT）是一种利用光产生局部活性氧自由基的治疗方法，可引起细胞死亡。PDT 可用于治疗多种疾病，包括对抗生素疗法反应不良的足部感染。PDT 具有以下特点，使其成为治疗糖尿病足的潜在理想方法：光敏剂在黑暗中无毒，但经光照后可成为高效的局部抗菌剂，且能再生小骨，如趾骨。然而，PDT 尚未在临床实践中用于治疗糖尿病足。因此，我们决定开展一项临床研究，以证明 PDT 是避免糖尿病足感染导致截肢的有效方法。我们制定了一种经济实惠的 PDT 方案，并应用于 18 例 Wagner 分级为 3 级的骨髓炎患者。其中仅 1 例患者接受了截肢手术。至少 2 例患者在未使用静脉抗生素治疗的情况下，成功治愈了耐药菌株感染。在 16 名患者的对照组中，所有患者最终均发生了截肢。光动力疗法（PDT）组的截肢率为对照组的 0.029 倍，两组间差异具有统计学意义（p=0.002）。

381. Mendes, J.J., et al., In vitro design of a novel lytic bacteriophage cocktail with therapeutic potential against organisms causing diabetic foot infections, in J Med Microbiol. 2014. p. 1055–1065.
381. 门德斯，J.J. 等，体外设计一种具有治疗潜力的新型溶菌噬菌体鸡尾酒，用于治疗引起糖尿病足感染的病原体，载于《医学微生物学杂志》2014 年，第 1055–1065 页。

In patients with diabetes mellitus, foot infections pose a significant risk. These are complex infections commonly caused by Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii, all of which are potentially susceptible to bacteriophages. Here, we characterized five bacteriophages that we had determined previously to have antimicrobial and wound-healing potential in chronic S. aureus, P. aeruginosa and A. baumannii infections. Morphological and genetic features indicated that the bacteriophages were lytic members of the family Myoviridae or Podoviridae and did not harbour any known bacterial virulence genes. Combinations of the bacteriophages had broad host ranges for the different target bacterial species. The activity of the bacteriophages against planktonic cells revealed effective, early killing at 4 h, followed by bacterial regrowth to pre-treatment levels by 24 h. Using metabolic activity as a measure of cell viability within established biofilms, we found significant cell impairment following bacteriophage exposure. Repeated treatment every 4 h caused a further decrease in cell activity. The greatest effects on both planktonic and biofilm cells occurred at a bacteriophage : bacterium input multiplicity of 10. These studies on both planktonic cells and established biofilms allowed us to better evaluate the effects of a high input multiplicity and a multiple-dose treatment protocol, and the findings support further clinical development of bacteriophage therapy.
在糖尿病患者中，足部感染构成重大风险。此类感染通常由金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）引起，这些病原体均可能对噬菌体敏感。在此，我们对先前确定的五种具有抗菌和伤口愈合潜力的噬菌体进行了特征分析，这些噬菌体在慢性金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌感染中表现出活性。形态学和遗传学特征表明，这些噬菌体属于噬菌体家族的 Myoviridae 或 Podoviridae，且不携带已知的细菌致病基因。不同噬菌体的组合对不同目标细菌具有广谱宿主范围。噬菌体对游离细菌的活性显示，4 小时内可有效早期杀灭细菌，随后细菌在 24 小时内恢复至治疗前水平。以代谢活性作为生物膜内细胞存活的指标，我们发现噬菌体暴露后细胞活性显著受损。每 4 小时重复处理导致细胞活性进一步下降。对游离细胞和生物膜细胞影响最大的萤光素酶与细菌输入倍数为 10。对游离细胞和已建立生物膜的这些研究使我们能够更好地评估高输入倍数和多剂量治疗方案的效果，研究结果支持进一步开展萤光素酶疗法的临床开发。

382. Gonzalez-Curiel, I., et al., 1,25-dihydroxyvitamin D3 induces LL-37 and HBD-2 production in keratinocytes from diabetic foot ulcers promoting wound healing: an in vitro model, in PLoS One. 2014. p. e111355.
382. 冈萨雷斯-库里尔（Gonzalez-Curiel），I. 等，1,25-二羟基维生素 D3 可诱导糖尿病足溃疡角质形成细胞产生 LL-37 和 HBD-2，促进伤口愈合：体外模型研究，发表于《公共科学图书馆·综合》（PLoS One），2014 年，文章编号：e111355。

Diabetic foot ulcers (DFU) are one of the most common diabetes-related cause of hospitalization and often lead to severe infections and poor healing. It has been recently reported that patients with DFU have lower levels of antimicrobial peptides (AMPs) at the lesion area, which contributes with the impairment of wound healing. The aim of this study was to determine whether 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25 (OH)2 D3) and L-isoleucine induced HBD-2 and LL-37 in primary cultures from DFU. We developed primary cell cultures from skin biopsies from 15 patients with DFU and 15 from healthy donors. Cultures were treated with 1,25 (OH)2D3 or L-isoleucine for 18 h. Keratinocytes phenotype was identified by western blot and flow cytometry. Real time qPCR for DEFB4, CAMP and VDR gene expression was performed as well as an ELISA to measure HBD-2 and LL-37 in supernatant. Antimicrobial activity, in vitro, wound healing and proliferation assays were performed with conditioned supernatant. The results show that primary culture from DFU treated with 1,25(OH)2D3, increased DEFB4 and CAMP gene expression and increased the production of HBD-2 and LL-37 in the culture supernatant. These supernatants had antimicrobial activity over E. coli and induced remarkable keratinocyte migration. In conclusion the 1,25(OH)2D3 restored the production of AMPs in primary cell from DFU which were capable to improve the in vitro wound healing assays, suggesting their potential therapeutic use on the treatment of DFU.
糖尿病足溃疡（DFU）是糖尿病相关住院的最常见原因之一，常导致严重感染和愈合不良。最近有研究报道，DFU 患者伤口部位的抗菌肽（AMPs）水平较低，这与伤口愈合障碍有关。本研究旨在确定 1,25-二羟基维生素 D3（1,25 (OH)2 D3）和 L-异亮氨酸是否能诱导 DFU 原代培养物中的 HBD-2 和 LL-37。我们从 15 例 DFU 患者和 15 例健康捐献者的皮肤活检标本中建立了原代细胞培养。细胞培养物用 1,25(OH)2D3 或 L-异亮氨酸处理 18 小时。通过 Western blot 和流式细胞术鉴定角质形成细胞表型。采用实时定量 PCR 检测 DEFB4、CAMP 和 VDR 基因表达，并通过 ELISA 测定上清液中的 HBD-2 和 LL-37 水平。采用条件上清液进行了体外抗菌活性、伤口愈合及增殖实验。结果显示，1,25(OH)₂D₃处理的 DFU 原代培养细胞中 DEFB4 和 CAMP 基因表达上调，上清液中 HBD-2 和 LL-37 的产生增加。这些上清液对大肠杆菌具有抗菌活性，并显著促进角质形成细胞迁移。综上所述，1,25(OH)2D3 恢复了 DFU 原代细胞中 AMP 的产生，这些 AMP 能够改善体外伤口愈合实验，提示其在 DFU 治疗中的潜在治疗应用。

383. 李聪, 慢性肾功能不全对巨噬细胞线粒体再生的影响及机制. 2014.

研究背景慢性肾脏病已成为公共卫生系统的重大负担[1],不仅给患者和家属带来巨大苦痛,也给社会带来巨大的经济负担。慢性持续性炎症是慢性肾脏病(CKD)的一个显著特征,它是CKD进展的一个独立的危险因素,与患者的预后不良密切相关[2]。研究表明：这种慢性持续性炎症的存在能够使促炎症因子分泌如IL-1、IL-6、TNF-a、hsCRP增加,从而导致炎症反应失控[3]。慢性肾脏病状态下的这种慢性持续性炎症的发生机制,目前还没有完全阐明。线粒体被称为真核细胞重要的“能量供应站”,因为它能够通过氧化磷酸化作用产生大量的能量供机体代谢所需[4]。在正常细胞内,线粒体再生和降解是平衡的,AMPK及PGC1α是线粒体再生和功能的主要调控因子,当PGC1α被AMPK磷酸化或者SIRT1去乙酰化激活时,其下游指标如NRF1、NRF2、TFAM等表达增加,从而使线粒体DNA拷贝数、线粒体数量及氧化磷酸化相关酶如COX、ATP合酶等表达增加,以此来维持细胞正常的能量代谢[5],一旦这种平衡受损,则会导致氧化应激的发生及细胞代谢下降[6]。线粒体在营养物质利用及能量产生方面起着重要作用,一旦线粒体在细胞水平功能受损,则会使整个机体代谢平衡紊乱,从而导致疾病的发生[7]。许多研究表明：线粒体在神经退行性变、2型糖尿病、心血管病、癌症等疾病的形成过程中起着重要的作用,其线粒体再生及功能障碍可能为主要机制之一[5,8,9]。巨噬细胞是一种很重要的固有免疫细胞,它主要有两种不同的表型：促炎症因子M1型和抗炎症因子M2型,M1型巨噬细胞能够分泌很多促炎症因子且有杀菌功能,而M2型巨噬细胞分泌的抗炎症因子主要有创伤愈合和组织修复的作用[10]。研究表明：巨噬细胞介导的炎症在许多代谢性疾病如：肥胖、糖尿病等疾病的发生与发展中起重要作用,而AMPK是连接巨噬细胞性炎症及线粒体代谢的重要枢纽,即AMPK活性的增强能够减轻巨噬细胞介导的炎症,但同时AMPK也是调控线粒体再生及能量代谢的一个重要原件[11],提示巨噬细胞介导的炎症的发生跟线粒体再生障碍有关。且最新的研究也发现,线粒体再生在巨噬细胞活化中发挥重要作用[12]。线粒体再生障碍可导致巨噬细胞炎症过度活化[13],从而导致许多炎症性疾病的发生。许多研究表明：巨噬细胞浸润是许多肾小球及。肾小管疾病的显著特征[14],且巨噬细胞介导的炎症在肾脏病的发生与发展中起着重要的作用,例如：M1型巨噬细胞分泌的IL-6、TNF-a等促炎症因子能够促进肾脏结构和功能的损害[15],但这种慢性肾脏病状态下巨噬细胞介导炎症的发生机制目前还不清楚。免疫和能量代谢在分子、细胞、器官及机体水平上是紧密联系的,慢性肾脏病也是一种代谢性炎症性疾病,慢性肾脏病状态下巨噬细胞介导的炎症是否也跟线粒体再生有关呢?因此探讨代谢性因素激活免疫细胞的机制对临床防治代谢性炎症有重要意义。本研究的科学假说：慢性肾脏病作为一种慢性低度炎症性疾病,它的发生跟巨噬细胞线粒体再生障碍有关,我们从巨噬细胞线粒体再生障碍的角度探讨巨噬细胞活化异常,寻求慢性肾脏病患者代谢性炎症发生、发展的潜在机制。我们研究了5／6肾切大鼠腹腔来源噬细胞相线粒体再生相关指标的变化,此外,我们也用尿毒症血清刺激大鼠腹腔来源巨噬细胞及人巨噬细胞THP-1,探讨慢性肾功能不全的情况下线粒体再生是否发生障碍。同时我们也用AMPK激活剂AICAR刺激及携带有AMPK基因的腺病毒转染入正常大鼠腹腔来源的巨噬细胞,用相关浓度的尿毒症血清刺激AMPK活化后的大鼠腹腔来源巨噬细胞,观察线粒体再生相关通路的变化情况,来探讨AMPK活化对尿毒症血清抑制线粒体的干预作用。研究方法：第一部分：慢性肾功能大鼠腹腔来源巨噬细胞相关实验一、二步法5/6肾切除建立慢性肾衰模型1、腹腔注射麻醉大鼠：给大鼠腹腔注射3%戊巴比妥钠麻醉,俯卧位定于鼠台上。2、酒精消毒,于大鼠左腹部中1／3脊柱旁开2-3cm处行纵行切口,切口长度约为2-3cm。3、依次切开皮肤和皮下组织,并剪开肌肉暴露肾脏,剥离肾包膜,用无损伤血管钳夹住肾蒂,切除肾脏的上下极约占左肾的2/3,明胶海绵压紧上下极创面止血,放松血管钳,观察创面不再渗血后还纳肾脏回腹腔,逐层缝合肌层及皮肤,酒精消毒手术切口。缝合前,腹腔内滴注青霉素注射液,预防感染。假手术组只做肾包膜剥离术。4、一周后,在脊柱右侧中1/3旁开2-3cm纵行切口(切口略高于左侧),分离肌层,游离肾脏,无损伤血管钳夹住肾蒂,4号丝线结扎肾蒂,切除右侧肾脏,观察有无出血,缝合肌层和皮肤,酒精消毒手术切口。假手术组只做肾包膜剥离术。二、大鼠血、尿的留取及处理1、术后第10周,将大鼠放于代谢笼中,留取24小时尿。2、大鼠腹主动脉采血：腹腔注射麻醉大鼠：给大鼠腹腔注射3%戊巴比妥钠麻醉,俯卧位定于鼠台上,用10ml注射器腹主动脉采血,常温3000rpm离心15min三、大鼠腹腔巨噬细胞的提取1、乙醚麻醉大鼠致死：术后第十周,将大鼠放入一密闭容器内,倒入2-3ml乙醚,麻醉4-5分钟后,取出大鼠。2、酒精消毒大鼠：将大鼠放入装有75%酒精的烧杯中,浸泡消毒5分钟。3、腹腔注射冰基础培养基诱导巨噬细胞产生：用10ml注射剂抽冰基础培养基注入大鼠腹腔,后轻柔大鼠腹部2-3分钟,再静置大鼠8分钟。4、腹腔巨噬细胞的提取：将大鼠剖腹,用lml移液枪抽取大鼠腹腔液体,800rpm5min离心。四、巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的检测提取Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞,按照相关DNA提取试剂盒说明提取DNA,再通过标准曲线法PCR检测线粒体DNA拷贝数。五、Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞线粒体数量的测定流式细胞术检测巨噬细胞线粒体数量。用PBS清洗巨噬细胞两遍,后用线粒体染色示踪剂MitoTracker Green FM100nM在37℃孵箱孵育30分钟,用含1%胎牛血清的PBS悬浮细胞,然后上流式细胞仪检测,后用相关软件分析数据。六、Real-time PCR及Western blotting检测Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞线粒体结构蛋白如：细胞色素C、细胞色素C氧化酶及ATP合酶,且Real-time PCR检测巨噬细胞线粒体再生转录因子如：NRF1、NRF2及TFAM mRNA的表达将提取Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞种入直径为6.5cm的培养皿,贴壁2小时后,倒掉培养基,用冰PBS洗2遍后,加入700mlTRIZOL,提取RNA,逆转录,Real-time PCR法检测细胞色素C、细胞色素C氧化酶及ATP合酶、NRF1、NRF2及TFAM mRNA的表达。将提取Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞种入直径为6.5cm的培养皿,贴壁2小时后,倒掉培养基,用冰PBS洗2遍后,加入200ul裂解液,冰上孵育15分钟后,用细胞刮将细胞刮下入1.5mlEP管中,4℃12000g10min离心,加入5×SDS上样缓冲液,100℃煮沸蛋白5min。Western blotting法检测细胞色素C、细胞色素C氧化酶的表达。七、Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞再生相关通路蛋白如：P-AMPK/AMPK的检测将提取Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞种入直径为6.5cm的培养皿,贴壁2小时后,倒掉培养基,用冰PBS洗2遍后,加入200ul裂解液,冰上孵育15分钟后,用细胞刮将细胞刮下入1.5mlEP管中,4℃12000g10min离心,加入5×SDS上样缓冲液,100℃煮沸蛋白5min。Western blotting法检测AMPK活性。八、Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞线粒体再生相关通路蛋白PGC1α活性检测免疫沉淀法检测PGC1α活性。提取Sham组和CRF组大鼠腹腔巨噬细胞蛋白,每组取400ug蛋白,用裂解液调整为500ul的总体积,每管样品中加入10ul的抗PGC1α及60ul的琼脂糖A/G珠,4℃摇床过夜。12000g,4℃离心5min,重复三次,弃去上清。样本蛋白与2×SDS上样缓冲液混匀,100℃水浴煮沸5min变性。Western blotting法检测PGC1α的活性。九、统计方法所有数据均代表3次以上重复实验的结果,以均数±标准差表示,所有统计分析由统计软件SPSS13.0完成。与常数项比较,采用单样本t检验；两样本均数的比较采用两独立样本t检验。p<0.05为差异有统计学意义。第二部分：尿毒症血清对大鼠腹腔巨噬细胞及人巨噬细胞THP-1线粒体再生的影响一、尿毒症血清及正常血清的制备1、大鼠尿毒症血清采取Sham组大鼠血清及CRY组大鼠全血,40C3000rpm离心10min,抽取上层血清分装,—20℃保存备用。2、人尿毒症血清采自本科住院未开始行血液透析及腹膜透析的患者,且年龄在18～45岁之间,病因为慢性肾炎,除外糖尿病、系统性红斑狼疮等继发性因素导致的尿毒症,正常人血清采自志愿者和本科住院患者(单纯血尿、无系统系疾病),要求年龄与尿毒症病人相仿。留取病人全血标本,4℃3000rpm10min,抽取上层血清分装,—20℃保存备用.二、细胞培养1、大鼠腹腔来源巨噬细胞的提取及培养将大鼠放入一密闭容器内,倒入2-3ml乙醚,麻醉4-5分钟后,取出大鼠。将大鼠放入装有75%酒精的烧杯中,浸泡消毒5分钟。用10ml注射剂抽冰基础培养基注入大鼠腹腔,后轻柔大鼠腹部2-3分钟,再静置大鼠8分钟。将大鼠剖腹,用1ml移液枪抽取大鼠腹腔液体。800rpm离心5min,吸掉上层1640,用含10%FBS的1640吹打混匀中皿在37℃,5%CO2孵箱中培养。2、THP-1的培养THP-1细胞复苏后在37℃,5%CO2,10%FBS的1640培养基中培养,传代。细胞状态良好时接种于培养皿,待细胞生长融合至80%后,加入20ng/ml的PMA孵育24小时,再加入不同浓度的尿毒症血清培养24小时后用于相关实验。三、不同浓度尿毒症血清对巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的影响1、不同浓度尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞,用0%、10%、20%的大鼠尿毒症血清分别刺激腹腔巨噬细胞24小时后,按照相关DNA提取试剂盒说明提取DNA,再通过标准曲线法PCR检测线粒体DNA拷贝数。2、不同浓度尿毒症血清对THP-1线粒体DNA拷贝数的影响待THP-1达到80%融合率的时候,加20ng/ml的PMA孵育24小时后,用0%、10%、20%的尿毒症血清刺激24小时后,按照相关DNA提取试剂盒说明提取DNA,再通过标准曲线法PCR检测线粒体拷贝数。四、不同浓度尿毒症血清对巨噬细胞线粒体数目的影响1、不同浓度尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞线粒体数目的影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞,用0%、10%、20%的大鼠尿毒症血清分别刺激腹腔巨噬细胞24小时后,用PBS清洗巨噬细胞两遍,后用线粒体染色示踪剂MitoTracker Green FM100nM在37-C孵箱孵育30分钟,用含1%胎牛血清的PBS悬浮细胞,然后上流式细胞仪检测,后用相关软件分析数据流式检测线粒体数目。2、不同浓度尿毒症血清对THP-1线粒体DNA拷贝数的影响待THP-1达到80%融合率的时候,加20ng/ml的PMA孵育24小时后,用0%、10%、20%的尿毒症血清刺激24小时后,流式细胞术检测巨噬细胞线粒体数量。用PBS清洗巨噬细胞两遍,后用线粒体染色示踪剂MitoTracker Green FM100nM在37℃孵箱孵育30分钟,用含1%胎牛血清的PBS悬浮细胞,然后上流式细胞仪检测,后用相关软件分析数据。五、不同浓度尿毒症血清对巨噬细胞线粒体结构蛋白及线粒体再生相关转录因子mRNA的影响1、不同浓度尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞线粒体结构蛋白及再生相关转录因子mRNA的影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞,用0%、10%、20%的大鼠尿毒症血清分别刺激腹腔巨噬细胞24小时后,加入700mlTRIZOL,提取RNA,逆转录,real-timePCR检测线粒体结构蛋白的mRNA表达。如：细胞色素C、细胞色素C氧化酶及ATP合酶,和巨噬细胞线粒体再生转录因子如：NRF1、NRF2及TFAM mRNA的表达。2、不同浓度尿毒症血清对THP-1线粒体结构蛋白及再生相关转录因子mRNA的影响待THP-1达到80%融合率的时候,加20ng/ml的PMA孵育24小时后,用0%、10%、20%的尿毒症血清刺激24小时后,加入700mlTRIZOL,提取RNA,逆转录,eal-timePCR检测线粒体结构蛋白的mRNA表达。如：细胞色素C、细胞色素C氧化酶及ATP合酶,和巨噬细胞线粒体再生转录因子如：NRF1、NRF2及TFAM mRNA的表达。六、不同浓度尿毒症血清对巨噬细胞线粒体结构蛋白和线粒体再生相关通路蛋白的影响1、不同浓度尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞线粒体结构蛋白和线粒体再生相关通路蛋白的影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞,用0%、10%、20%的大鼠尿毒症血清分别刺激腹腔巨噬细胞24小时后,倒掉培养基,用冰PBS洗2遍后,加入200ul裂解液,冰上孵育15分钟后,用细胞刮将细胞刮下入1.5mlEP管中,4℃12000g10min离心,加入5×SDS上样缓冲液,100℃煮沸蛋白5min。 Western blotting法检测细胞色素C、细胞色素C氧化酶、P-AMPK/AMPK活性。2、不同浓度尿毒症血清对THP-1线粒体结构蛋白和线粒体再生相关通路蛋白的影响待THP-1达到80%融合率的时候,加20ng/ml的PMA孵育24小时后,用0%、10%、20%的尿毒症血清刺激24小时后,倒掉培养基,用冰PBS洗2遍后,加入200ul裂解液,冰上孵育15分钟后,用细胞刮将细胞刮下入1.5mlEP管中,4℃12000g10min离心,加入5×SDS上样缓冲液,100℃煮沸蛋白5min。 Western blotting法检测细胞色素C、细胞色素C氧化酶、P-AMPK/AMPK活性。七、统计方法所有数据均代表3次以上重复实验的结果,以均数±标准差表示,所有统计分析由统计软件SPSS13.0完成。与常数项比较,采用单样本t检验；方差齐的多个样本均数的比较采用One-Way ANOVA,两两比较采用LSD法；方差不齐的多个样本均数的比较采用Welch法,两两比较采用Dunnett's T3法。p<0.05为差异有统计学意义。第三部分：AMPK活化对尿毒症血清抑制线粒体再生的干预作用一、AICAR对尿毒症血清抑制线粒体DNA拷贝数影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞分别种入四个中皿,贴壁2小时后,用1mM的AICAR刺激其中一皿腹腔巨噬细胞12小时后换液(其余用正常胎牛血清培养),用大鼠尿毒症血清刺激24小时,与此同时其余三皿分别用正常血清及尿毒症血清刺激24小时。24小时后,按照相关DNA提取试剂盒说明提取DNA,再通过标准曲线法PCR检测线粒体DNA拷贝数。二、AICAR对尿毒症血清抑制线粒体数量的影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞分别种入四个中皿,贴壁2小时后,用1mM的AICAR刺激其中一皿腹腔巨噬细胞12小时后换液(其余用正常胎牛血清培养),用大鼠尿毒症血清刺激24小时,与此同时其余三皿分别用正常血清及尿毒症血清刺激24小时。24小时后,用PBS清洗巨噬细胞两遍,后用线粒体染色示踪剂MitoTracker Green FM100nM在37℃孵箱孵育30分钟,用含1%胎牛血清的PBS悬浮细胞,然后上流式细胞仪检测,后用相关软件分析数据流式检测线粒体数目。三、AICAR对尿毒症血清抑制线粒体结构蛋白如细胞色素C及细胞色素C氧化酶,和巨噬细胞线粒体再生相关通路蛋白如：P-AMPK/AMPK的检测。提取正常大鼠腹腔巨噬细胞分别种入四个中皿,贴壁2小时后,用1mM的AICAR刺激其中一皿腹腔巨噬细胞12小时后换液(其余用正常胎牛血清培养),用大鼠尿毒症血清刺激24小时,与此同时其余三皿分别用正常血清及尿毒症血清刺激24小时。用细胞刮将细胞刮下入1.5mlEP管中,4℃12000g10min离心,加入5xSDS上样缓冲液,100℃煮沸蛋白5min。 Western blotting法检测细胞色素C、细胞色素C氧化酶、P-AMPK/AMPK活性。四、AC-AMPK上调AMPK对尿毒症血清抑制线粒体DNA拷贝数影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞分别种入四个中皿,贴壁生长24小时后,A皿加入携带有AMPK基因的腺病毒,B皿加入阴性对照病毒,C、D两皿用含10%的胎牛血清培养基培养24小时后,A、B、C皿加入大鼠尿毒症血清、D皿加入正常大鼠血清刺激24小时。按照相关DNA提取试剂盒说明提取DNA,再通过标准曲线法PCR检测线粒体DNA拷贝数。五、AC-AMPK上调AMPK对尿毒症血清抑制线粒体数量影响提取正常大鼠腹腔巨噬细胞分别种入四个中皿,贴壁生长24小时后,A皿加入携带有AMPK基因的腺病毒,B皿加入阴性对照病毒,C、D两皿用含10%的胎牛血清培养基培养24小时后,A、B、C皿加入大鼠尿毒症血清、D皿加入正常大鼠血清刺激24小时。24小时后,用PBS清洗巨噬细胞两遍,后用线粒体染色示踪剂MitoTracker Green FM100nM在37-C孵箱孵育30分钟,用含1%胎牛血清的PBS悬浮细胞,然后上流式细胞仪检测,后用相关软件分析数据流式检测线粒体数目。六、AC-AMPK上调AMPK对尿毒症血清抑制线粒体结构蛋白如细胞色素C及细胞色素C氧化酶,和巨噬细胞线粒体再生相关通路蛋白如：P-AMPK/AMPK的检测。提取正常大鼠腹腔巨噬细胞分别种入四个中皿,贴壁生长24小时后,A皿加入携带有AMPK基因的腺病毒,B皿加入阴性对照病毒,C D两皿用含10%的胎牛血清培养基培养24小时后,A、B、C皿加入大鼠尿毒症血清、D皿加入正常大鼠血清刺激24小时。用细胞刮将细胞刮下入1.5mlEP管中,4℃12000g10min离心,加入5xSDS上样缓冲液,100℃煮沸蛋白5min。Western blotting法检测细胞色素C、细胞色素C氧化酶、P-AMPK/AMPK活性。七、统计方法所有数据均代表3次以上重复实验的结果,以均数±标准差表示,所有统计分析由统计软件SPSS13.0完成。与常数项比较,采用单样本t检验；方差齐的多个样本均数的比较采用One-Way ANOVA,两两比较采用LSD法；方差不齐的多个样本均数的比较采用Welch法,两两比较采用Dunnett's T3法。p<0.05为差异有统计学意义。结果第一部分：5/6肾切大鼠腹腔来源巨噬细胞相关实验一、肾衰大鼠模型的确立在二步法5/6肾切除术后的第10周,采集大鼠尿液和血液测定血肌酐和肌酐清除率。在第10周时,肾衰组大鼠体重、血肌酐及尿素氮与假手术组相比显著减少(p<0.05)。二、慢性肾衰对巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的影响慢性肾衰抑制巨噬细胞线粒体DNA的拷贝数,CRF组的线粒体DNA拷贝数与假手术组相比显著性下降(p<0.05)。三、慢性肾衰对巨噬细胞线粒体数量的影响慢性肾衰抑制巨噬细胞线粒体数量,CRF组的线粒体数量与假手术组相比显著性下降(P<0.05)四、慢性肾衰对巨噬细胞线粒体结构蛋白影响1、慢性肾衰巨噬细胞线粒体结构蛋白mRNA的表达情况CRF组结构蛋白与假手术组比减弱：细胞色素C、细胞色素C氧化酶及ATP合酶(p<0.05)。2、慢性肾衰巨噬细胞线粒体结构蛋白表达情况CRF组结构蛋白与假手术相比减弱：细胞色素C细胞色素C氧化酶(p<0.05)。五、慢性肾衰对巨噬细胞线粒体线粒体再生相关转录因子的影响CRF组巨噬细胞线粒体再生转录因子mRNA与假手术比减弱：NRF1、NRF2及TFAMmRNA的表达(p<0.05)。六、慢性肾衰大鼠巨噬细胞AMPK活化情况CRF组大鼠腹腔巨噬细胞的P-AMPK与假手术组相比减弱(P<0.05),AMPK总蛋白无变化。七、慢性肾衰大鼠巨噬细胞PGC1α活化情况CRF组大鼠腹腔巨噬细胞的AC-PGC1α与假手术组相比增强(P<0.05),PGC1α,总蛋白无变化。结论：在慢性肾功能不全状态下,线粒体再生功能障碍第二部分：尿毒症血清对腹腔巨噬细胞及THP-1细胞线粒体再生的影响一、尿毒症血清对巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的测定1、大鼠尿毒症血清对巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的影响情况用0%、10%、20%大鼠尿毒症血清刺激大鼠腹腔来源巨噬细胞24小时后,随尿毒症血清浓度的增加,线粒体DNA拷贝数是逐渐下降的(P<0.05)。2、人尿毒症血清对巨噬细胞线粒体DNA拷贝数的影响情况用0%、10%、20%人尿毒症血清刺激人THP-1巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体DNA拷贝数是逐渐下降的(P<0.05)。二、尿毒症血清对巨噬细胞线粒体数量的影响1、大鼠尿毒症血清对巨噬细胞线粒体数量的影响情况用0%、10%、20%大鼠尿毒症血清刺激大鼠腹腔来源巨噬细胞24小时后,随尿毒症血清浓度的增加,线粒体数量是逐渐下降的(P<0.05)。2、人尿毒症血清对巨噬细胞线粒体数数量的影响情况用0%、10%、20%人尿毒症血清刺激人THP-1巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体数量是逐渐下降的(P<0.05)。三、尿毒症血清对巨噬细胞线粒体结构蛋白的影响1、大鼠尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞线粒体结构蛋白影响1.1用0%、10%、20%大鼠尿毒症血清刺激大鼠腹腔来源巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体结构蛋白的表达逐渐下降(P<0.05)。1.2用0%、10%、20%大鼠尿毒症血清刺激大鼠腹腔来源巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体结构蛋白的mRNA的表达逐渐下降((P<0.05)2、人尿毒症血清对THP-1巨噬细胞线粒体结构蛋白的影响2.1用0%、10%、20%人尿毒症血清刺激人THP-1巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体结构蛋白的表达逐渐下降(P<0.05)。2.2用0%、10%、20%人尿毒症血清刺激人THP-1巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体结构蛋白mRNA的表达逐渐下降(P<0.05)。四、尿毒症血清对巨噬细胞线粒体再生相关转录因子的影响1、大鼠尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞线粒体再生相关转录因子影响用0%、10%、20%大鼠尿毒症血清刺激大鼠腹腔来源巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体再生相关转录因子mRNA的表达逐渐下降(P<0.05)。2、人尿毒症血清对THP-1细胞线粒体再生相关转录因子的影响用0%、10%、20%人尿毒症血清刺激人THP-1巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,线粒体再生相关转录因子mRNA的表达逐渐下降(P<0.05)。五、尿毒症血清对巨噬细胞AMPK活性的影响1、大鼠尿毒症血清对大鼠腹腔来源巨噬细胞AMPK活性的影响用0%、10%、20%人尿毒症血清刺激大鼠腹腔巨噬细胞24小时,随着浓度的增加,P-AMPK的表达逐渐下降(P<0.05), AMPK总蛋白表达不变。2、人尿毒症血清对T...

384. Clinical trial news, in Adv Skin Wound Care. 2014. p. 439.
384. 临床试验新闻，载于《皮肤与伤口护理进展》2014 年，第 439 页。

385. Wang, X., et al., Multifunctional Fe3O4@P(St/MAA)@chitosan@Au core/shell nanoparticles for dual imaging and photothermal therapy, in ACS Appl Mater Interfaces. 2013. p. 4966–71.
385. 王，X. 等，多功能 Fe₃O₄@P(St/MAA)@壳聚糖@金核/壳纳米颗粒用于双成像与光热治疗，载于《ACS 应用材料与界面》. 2013. 第 4966–71 页.

Merging different components into a single nanoparticle can exhibit profound impact on various biomedical applications including diagnostics, imaging, and therapy. However, retaining the unique properties of each component after integration has proven to be a significant challenge. Our previous research demonstrated that gold nanoshells on polystyrene spheres have potential in photohermal therapy. Here, we report a facile and green strategy to synthesize a multifunctional nanocomposite with Fe3O4 core coated gold nanoshells as dual imaging probes and photothermal agents. The as-prepared nanoparticles exhibit well-defined structure and excellent physical properties such as magnetic and plasmonic activities. Therefore, they were applied as contrast agents in magnetic resonance imaging (MRI) and dark field imaging (DFI). Besides, we demonstrated their potential application in photothermal therapy. Moreover, the obtained multifunctional nanoparticles have shown excellent biocompatibility for their low cytotoxicity and hemolyticity.
将不同组分整合到单个纳米颗粒中，可在诊断、成像和治疗等多种生物医学应用中产生深远影响。然而，整合后保持各组分的独特性质一直是重大挑战。我们之前的研究表明，聚苯乙烯球上的金纳米壳在光热疗法中具有潜力。在此，我们报道了一种简便且环保的策略，合成了一种多功能纳米复合材料，其核心为 Fe₃O₄，外层包裹金纳米壳，可作为双功能成像探针和光热剂。所制备的纳米颗粒具有明确的结构和优异的物理性质，如磁性和等离子体活性。因此，它们被应用于磁共振成像（MRI）和暗场成像（DFI）中的对比剂。此外，我们还展示了其在光热疗法中的潜在应用。此外，所得多功能纳米颗粒因其低细胞毒性和溶血性，表现出优异的生物相容性。

386. Shanahan, D.R., The Explorer study: the first double-blind RCT to assess the efficacy of TLC-NOSF on DFUs, in J Wound Care. 2013. p. 78–82.
386. 肖纳汉，D.R.，《探索者研究：首项评估 TLC-NOSF 对糖尿病足溃疡疗效的双盲随机对照试验》，载于《伤口护理杂志》，2013 年，第 78–82 页。

Urgo Medical recently announced the launch of the Explorer study, a large, Europe-wide, clinical study on the efficacy and tolerability of UrgoStart Contact, a lipidocolloid technology dressing impregnated with nano-oligosaccharide factor, in the treatment of diabetic foot ulceration. The number of patients, investigating centres and countries involved, as well as the length of treatment and patient follow-up, make this an ambitious, double-blind, randomised controlled trial.
Urgo Medical 近日宣布启动 Explorer 研究，这是一项大型、欧洲范围内的临床研究，旨在评估 UrgoStart Contact（一种含有纳米寡糖因子的脂质胶体敷料）在治疗糖尿病足溃疡中的疗效和耐受性。该研究涉及的患者数量、研究中心数量、参与国家数量，以及治疗时长和患者随访时间，使其成为一项雄心勃勃的双盲随机对照试验。

387. O'Shaughnessy, J., et al., Nab-paclitaxel for first-line treatment of patients with metastatic breast cancer and poor prognostic factors: a retrospective analysis, in Breast Cancer Res Treat. 2013. p. 829–37.
387. 奥肖内西（O'Shaughnessy, J.）等，Nab-紫杉醇用于转移性乳腺癌伴不良预后因素患者的一线治疗：一项回顾性分析，载于《乳腺癌研究与治疗》2013 年，第 829–37 页。

Nanoparticle albumin-bound paclitaxel (nab-paclitaxel) has demonstrated clinical benefit in metastatic breast cancer (MBC) in a randomized phase III trial versus paclitaxel (CA012; N = 454) and in a randomized phase II trial versus docetaxel (CA024; N = 300). This retrospective analysis examines whether patients with poor prognostic factors demonstrate similar outcomes to the intent-to-treat (ITT) populations in these trials. This retrospective analysis evaluated the efficacy and safety of previously untreated patients with MBC with the following poor prognostic factors: visceral dominant metastases and short disease-free interval (DFI; ≤2 years). In CA012 (n = 186 first-line patients), nab-paclitaxel demonstrated a significantly higher overall response rate (ORR) versus paclitaxel in patients with visceral dominant metastases (42 vs. 23 %; P = 0.022), whereas the higher ORR for nab-paclitaxel in patients with a short DFI (43 vs. 33 %; P = NS) was not statistically significant. In CA024, a significantly higher ORR for nab-paclitaxel 150 mg/m(2) versus docetaxel was observed in patients with visceral dominant metastases (76 vs. 37 %; P < 0.001). No significant differences in ORR were observed in patients with a short DFI. Although progression-free survival (PFS) and overall survival showed trends similar to ORR, statistical significance was only achieved for comparisons of PFS in patients with visceral dominant metastases in CA024 (13.1 months for nab-paclitaxel 150 mg/m(2) vs. 7.8 months for docetaxel [P = 0.019] and 7.5 months for nab-paclitaxel 100 mg/m(2) [P = 0.010]). Safety results were similar to previous reports of the ITT populations. nab-Paclitaxel demonstrated similar efficacy in patients with poor prognostic factors as in the ITT populations of these two trials. In each trial, ORR was significantly higher for nab-paclitaxel versus the comparator taxane among patients with visceral dominant metastases.
纳米颗粒白蛋白结合型紫杉醇（nab-紫杉醇）在随机 III 期试验中与紫杉醇（CA012；N=454）相比，以及在随机 II 期试验中与多西他赛（CA024；N=300）相比，均显示出在转移性乳腺癌（MBC）中的临床获益。本回顾性分析旨在探讨具有不良预后因素的患者在这些试验中的疗效是否与意向治疗（ITT）人群相似。本回顾性分析评估了既往未接受过治疗的 MBC 患者中，具有以下不良预后因素的患者的疗效和安全性：内脏占主导的转移和短疾病无进展间期（DFI；≤2 年）。在 CA012 研究（n=186 例一线患者）中，nab-paclitaxel 在内脏主导转移患者中的总体缓解率（ORR）显著高于 paclitaxel（42% vs. 23%；P=0.022），而 nab-paclitaxel 在 DFI 短患者中的 ORR（43% vs. 33%；P=NS）未达到统计学显著性。在 CA024 研究中，纳米白蛋白紫杉醇 150 mg/m²与多西他赛相比，在内脏转移占主导的患者中 ORR 显著更高（76% vs. 37%；P < 0.001）。在 DFI 较短的患者中，ORR 无显著差异。尽管无进展生存期（PFS）和总生存期（OS）与 ORR 呈现相似趋势，但仅在 CA024 中，内脏转移占主导的患者中 nab-paclitaxel 的 PFS 与 docetaxel 相比具有统计学意义（nab-paclitaxel 150 mg/m(2) vs. 7.8 个月，多西他赛[P = 0.019]和 nab-paclitaxel 100 mg/m(2) [P = 0.010]）。安全性结果与先前 ITT 人群的报告一致。 nab-紫杉醇在预后不良因素患者中的疗效与这两项试验的 ITT 人群中相似。在每项试验中，与对照组紫杉醇相比，nab-紫杉醇在内脏转移占主导的患者中客观缓解率（ORR）显著更高。

388. Morley, S., et al., Phase IIa randomized, placebo-controlled study of antimicrobial photodynamic therapy in bacterially colonized, chronic leg ulcers and diabetic foot ulcers: a new approach to antimicrobial therapy, in Br J Dermatol. 2013. p. 617–24.
388. 莫利（Morley），S. 等，抗微生物光动力疗法治疗细菌定植性慢性下肢溃疡及糖尿病足溃疡的 IIa 期随机、安慰剂对照研究：抗微生物治疗的新方法，载于《英国皮肤病学杂志》（Br J Dermatol），2013 年，第 617–24 页。

BACKGROUND: With increasing problems of antibiotic resistance, photodynamic therapy (PDT) is being developed as a novel antimicrobial treatment. Following light activation, cationic photosensitizer PPA904 [3,7-bis(N,N-dibutylamino) phenothiazin-5-ium bromide] kills a broad spectrum of bacteria in vitro and this has a variety of potential clinical applications. OBJECTIVES: To determine if PDT in bacterially colonized chronic leg ulcers and chronic diabetic foot ulcers can reduce bacterial load, and potentially lead to accelerated wound healing. METHODS: Sixteen patients with chronic leg ulcers and 16 patients with diabetic foot ulcers (each eight active treatment/eight placebo) were recruited into a blinded, randomized, placebo-controlled, single-treatment, Phase IIa trial. All patients had ulcer duration > 3 months, bacterially colonized with > 10 colony-forming units cm . After quantitatively assessing pretreatment bacterial load via swabbing, PPA904 or placebo was applied topically to wounds for 15 min, followed immediately by 50 J cm of red light and the wound again sampled for quantitative microbiology. The wound area was measured for up to 3 months following treatment. RESULTS: Treatment was well tolerated with no reports of pain or other safety issues. In contrast to placebo, patients on active treatment showed a reduction in bacterial load immediately post-treatment (P < 0·001). After 3 months, 50% (four of eight) of patients with actively treated chronic leg ulcer showed complete healing, compared with 12% (one of eight) of patients on placebo. CONCLUSIONS: This first controlled study of PDT in chronic wounds demonstrated significant reduction in bacterial load. An apparent trend towards wound healing was observed; further study of this aspect with larger patient numbers is indicated.
背景：随着抗生素耐药性问题的日益严重，光动力疗法（PDT）正被开发为一种新型抗菌治疗方法。在光激活后，阳离子光敏剂 PPA904[3,7-双（N,N-二丁基氨基）吩噻嗪-5-溴化物]可在体外杀死广谱细菌，这具有多种潜在临床应用。研究目的：探讨 PDT 在细菌定植的慢性下肢溃疡及慢性糖尿病足溃疡中的应用，以评估其是否能减少细菌负荷并促进伤口愈合。研究方法：纳入 16 例慢性下肢溃疡患者和 16 例糖尿病足溃疡患者（每组 8 例活性治疗/8 例安慰剂），开展一项盲法、随机、安慰剂对照、单次治疗的 IIa 期临床试验。所有患者的溃疡持续时间均超过 3 个月，且细菌定植量大于 10 个菌落形成单位/cm²。治疗前通过拭子定量评估细菌负荷后，将 PPA904 或安慰剂外用涂抹于伤口 15 分钟，随后立即照射 50 J/cm 的红光，并再次采集伤口样本进行定量微生物学检测。治疗后，伤口面积在 3 个月内进行测量。结果：治疗耐受性良好，未报告疼痛或其他安全问题。与安慰剂组相比，接受活性治疗的患者在治疗后立即显示细菌负荷减少（P < 0.001）。3 个月后，接受活性治疗的慢性下肢溃疡患者中 50%（8 例中的 4 例）实现完全愈合，而安慰剂组仅 12%（8 例中的 1 例）愈合。结论：本研究是光动力疗法（PDT）治疗慢性伤口的首个随机对照研究，证实了其显著降低细菌载量的疗效。观察到伤口愈合的明显趋势；建议进一步扩大研究样本量以深入探讨这一方面。

389. Morinet, F., [Bacteriophage therapy and diabetic foot ulcer], in Pathol Biol (Paris). 2013. p. 37.
389. 莫里内特，F.，[噬菌体疗法与糖尿病足溃疡]，载于《病理学与生物学》（巴黎）。2013 年，第 37 页。

390. March López, P., et al., [Colistine 0,1% cream in the treatment of Pseudomonas aeruginosa multiresistant], in Farm Hosp. 2013. p. 339–40.
390. 马尔切·洛佩斯（March López），等，[0.1% 硫酸粘菌素软膏在治疗铜绿假单胞菌耐多药感染中的应用]，载于《医院药学》2013 年，第 339–40 页。

391. Losi, P., et al., Fibrin-based scaffold incorporating VEGF- and bFGF-loaded nanoparticles stimulates wound healing in diabetic mice, in Acta Biomater. 2013. p. 7814–21.
391. 洛西，P. 等，含 VEGF 和 bFGF 载药纳米颗粒的纤维蛋白基支架促进糖尿病小鼠伤口愈合，载于《生物材料学报》2013 年，第 7814–21 页。

Diabetic skin ulcers are difficult to heal spontaneously due to the reduced levels and activity of endogenous growth factors. Recombinant human vascular endothelial growth factor (VEGF) and basic fibroblast growth factor (bFGF) are known to stimulate cell proliferation and accelerate wound healing. Direct delivery of VEGF and bFGF at the wound site in a sustained and controllable way without loss of bioactivity would enhance their biological effects. The aim of this study was to develop a poly(ether)urethane-polydimethylsiloxane/fibrin-based scaffold containing poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles loaded with VEGF and bFGF (scaffold/GF-loaded NPs) and to evaluate its wound healing properties in genetically diabetic mice (db/db). The scaffold application on full-thickness dorsal skin wounds significantly accelerated wound closure at day 15 compared to scaffolds without growth factors (control scaffold) or containing unloaded PLGA nanoparticles (scaffold/unloaded NPs). However, the closure rate was similar to that observed in mice treated with scaffolds containing free VEGF and bFGF (scaffold/GFs). Both scaffolds containing growth factors induced complete re-epithelialization, with enhanced granulation tissue formation/maturity and collagen deposition compared to the other groups, as revealed by histological analysis. The ability of the scaffold/GF-loaded NPs to promote wound healing in a diabetic mouse model suggests its potential use as a dressing in patients with diabetic foot ulcers.
糖尿病性皮肤溃疡由于内源性生长因子水平和活性降低，难以自发愈合。重组人血管内皮生长因子（VEGF）和基本成纤维细胞生长因子（bFGF）已被证实能刺激细胞增殖并加速伤口愈合。以持续可控的方式在伤口部位直接递送 VEGF 和 bFGF，且不损失生物活性，可增强其生物学效应。本研究旨在开发一种聚醚聚氨酯-聚二甲基硅氧烷/纤维蛋白基支架，其中负载有 VEGF 和 bFGF 的聚乳酸-共-乙醇酸（PLGA）纳米颗粒（支架/GF 负载纳米颗粒），并评估其在遗传性糖尿病小鼠（db/db）中的伤口愈合特性。支架应用于全层背部皮肤伤口后，与不含生长因子的对照支架（control scaffold）或含未载载 PLGA 纳米颗粒的支架（scaffold/unloaded NPs）相比，伤口闭合速度在第 15 天显著加快。然而，闭合率与含游离 VEGF 和 bFGF 的支架（scaffold/GFs）组相当。组织学分析显示，两种含生长因子的支架均诱导了完全上皮化，且与其他组相比，肉芽组织形成/成熟及胶原沉积显著增强。支架/GF 负载纳米颗粒在糖尿病小鼠模型中促进伤口愈合的能力，提示其作为糖尿病足溃疡患者敷料的潜在应用价值。

392. Kim, H.S. and H.S. Yoo, Matrix metalloproteinase-inspired suicidal treatments of diabetic ulcers with siRNA-decorated nanofibrous meshes, in Gene Ther. 2013. p. 378–85.
392. 金，H.S. 和 H.S. 尤，基于基质金属蛋白酶的自杀性治疗糖尿病溃疡，采用 siRNA 修饰的纳米纤维网，载于《基因治疗》2013 年，第 378–85 页。

Matrix metalloproteinase (MMP)-assisted siRNA treatment was accomplished with a nanofibrous matrix for suicidal gene therapy of diabetic ulcers. We fabricated a MMP-responsive nanofibrous matrix to control release of small interfering RNA (siRNA) in response to a high concentration of MMPs in diabetic ulcers. For MMP-responsive release of siRNA, linear polyethyleneimine (LPEI) was chemically conjugated on the surface of the nanofibrous matrix via a MMP-cleavable linker. To control the abnormally elevated MMP-2 expression in diabetic ulcers, MMP-2 siRNA was electrostatically incorporated into LPEI-immobilized nanofibrous meshes with various nitrogen/phosphate (N/P) ratios. The release profiles of siRNA and LPEI were monitored to confirm that MMP responsiveness of the matrix and MMP-2 significantly increased the release of both siRNA and LPEI for 72 h. The released fractions were transfected to dermal fibroblasts. Quantitative reverse transcription (qRT)-PCR for endogenous MMP-2 expression confirmed that the gene-silencing effects of siRNA were dependent on the charge ratio of LPEI to siRNA on the mesh. Diabetic animals with dorsal burns were treated with siRNA-incorporated nanofibrous mesh for 7days. siRNA-incorporated nanofibrous meshes dramatically increased the MMP-2 gene-silencing effects of the siRNA and neo-collagen accumulation at the wound sites. RT-PCR also confirmed the highest expression levels of the keratinocyte-specific markers and the lowest expression levels of MMP-2 in the nanofibrous mesh-treated groups, suggesting that wound recovery is restored to normal levels. The wound recovery rates of diabetic ulcers were significantly increased when siRNA-incorporated nanofibrous meshes were administered. Thus, the suicidal treatment with the MMP-2 siRNA-decorated nanofibrous mesh is expected to improve prognosis of diabetic ulcers with reduced side effects.
基质金属蛋白酶（MMP）辅助的 siRNA 治疗通过纳米纤维基质实现，用于糖尿病溃疡的自杀性基因治疗。我们制备了 MMP 响应型纳米纤维基质，以在糖尿病溃疡中高浓度 MMP 存在时控制小干扰 RNA（siRNA）的释放。为了实现 MMP 响应性 siRNA 释放，通过 MMP 可裂解链接剂将线性聚乙烯亚胺（LPEI）化学修饰于纳米纤维基质表面。为调控糖尿病溃疡中异常升高的 MMP-2 表达，将 MMP-2 siRNA 通过静电作用负载于不同氮磷比（N/P）的 LPEI 固定化纳米纤维网中。通过监测 siRNA 和 LPEI 的释放谱，证实了基质对 MMP 的响应性以及 MMP-2 显著提高了 siRNA 和 LPEI 在 72 小时内的释放量。释放的分馏物被转染至真皮成纤维细胞。定量逆转录（qRT）-PCR 检测内源性 MMP-2 表达证实，siRNA 的基因沉默效应依赖于 LPEI 与 siRNA 在网状结构中的电荷比。糖尿病动物背部烧伤后，用 siRNA 嵌入的纳米纤维网治疗 7 天。siRNA 嵌入的纳米纤维网显著增强了 siRNA 对 MMP-2 的基因沉默效应，并促进了伤口部位新胶原的积累。RT-PCR 结果进一步证实，纳米纤维网处理组中角质形成细胞特异性标志物的表达水平最高，而 MMP-2 表达水平最低，表明伤口愈合恢复至正常水平。当使用 siRNA 嵌入纳米纤维网时，糖尿病溃疡的愈合率显著提高。因此，采用 MMP-2 siRNA 修饰的纳米纤维网进行自杀性治疗，有望改善糖尿病溃疡的预后并减少副作用。

393. Kim, H.S. and H.S. Yoo, In vitro and in vivo epidermal growth factor gene therapy for diabetic ulcers with electrospun fibrous meshes, in Acta Biomater. 2013. p. 7371–80.
393. 金，H.S. 和 H.S. 尤，体外和体内表皮生长因子基因治疗糖尿病溃疡，采用电纺纤维网，载于《生物材料学报》2013 年，第 7371–80 页。

Human epidermal growth factor (hEGF) gene therapy was achieved with an electrospun nanofibrous mesh with matrix metalloproteinase (MMP) responsiveness to control release of plasmid human epidermal growth factor (phEGF) in diabetic ulcers. For MMP responsiveness, linear poly(ethyleneimine) (LPEI) was immobilized on the surface of the nanofiber via an MMP-cleavable linker. phEGF was electrostatically incorporated into LPEI-immobilized nanofibrous meshes with various charge ratios and phEGF incorporation efficiency was increased with increasing charge ratios. The release of both phEGF and LPEI was significantly increased in the presence of MMP-2 due to the enzymatic digestion of the MMP-cleavable linkage between the matrix and LPEI. Human dermal fibroblasts with the released fraction showed a higher expression level of hEGF compared to naked phEGF or phEGF/LPEI complexes. Diabetic wounds treated with phEGF-incorporated nanofibrous meshes showed high hEGF expression level and accelerated wound recovery rates without wound contractions for 14days. Neocollagen and cytokeratin accumulation were significantly increased as well as the expression of the keratinocyte-specific markers at the re-epithelized tissue treated with phEGF nanofibrous meshes, which clearly indicates that EGF gene was transfected to dermal cells and this consequently assisted wound recovery without phenotypic changes of the re-epithelized tissues. Thus, phEGF-incorporated nanofibrous mesh is expected to accelerate the wound-healing process as well as reduce wound contraction during recovery from diabetic ulcers.
人表皮生长因子（hEGF）基因治疗通过一种具有基质金属蛋白酶（MMP）响应性的电纺纳米纤维网实现，以控制糖尿病溃疡中质粒人表皮生长因子（phEGF）的释放。为了实现 MMP 响应性，线性聚乙烯亚胺（LPEI）通过一种 MMP 可裂解的链接子固定在纳米纤维表面。通过静电法将 phEGF 以不同电荷比嵌入 LPEI 固定化纳米纤维网中，随着电荷比的增加，phEGF 的嵌入效率显著提升。在 MMP-2 存在下，由于基质与 LPEI 之间 MMP 可裂解链接的酶解作用，phEGF 和 LPEI 的释放量均显著增加。释放分中的人皮肤成纤维细胞与裸露的 phEGF 或 phEGF/LPEI 复合物相比，hEGF 表达水平显著更高。用 phEGF 纳米纤维网治疗的糖尿病伤口在 14 天内显示出高 hEGF 表达水平和加速的伤口愈合速率，且无伤口收缩。在用 phEGF 纳米纤维网处理的重新上皮化组织中，新胶原和细胞角蛋白的积累显著增加，同时角质细胞特异性标志物的表达也显著升高，这明确表明 EGF 基因已被转染至真皮细胞，并进而促进伤口愈合，且未引起重新上皮化组织的表型改变。因此，预期含 phEGF 的纳米纤维网可加速糖尿病溃疡愈合过程并减少愈合过程中的伤口收缩。

394. Joseph, B., et al., Bacteriocin from Bacillus subtilis as a novel drug against diabetic foot ulcer bacterial pathogens, in Asian Pac J Trop Biomed. 2013. p. 942–6.
394. 约瑟夫，B. 等，枯草芽孢杆菌产生的细菌素作为治疗糖尿病足溃疡细菌病原体的全新药物，载于《亚洲太平洋热带生物医学杂志》，2013 年，第 942–6 页。

OBJECTIVE: To isolate and identify Bacillus subtilis (B. subtilis) from soil and to characterize and partially purify the bacteriocin. To evaluate the antimicrobial activity against four diabetic foot ulcer bacterial pathogens. METHODS: Genotypic identification was done based on Bergey's manual of systemic bacteriology. Antimicrobial susceptibility test was done by Kirby-Bauer disc diffusion method. Colonies were identified by colony morphology and biochemical characterization and also compared with MTCC 121 strain. Further identification was done by 16S rRNA sequencing. Inhibitory activities of partially purified bacteriocin on all the DFU isolates were done by agar well diffusion method. The strain was identified to produce bacteriocin by stab overlay assay. Bacteriocin was extracted by organic solvent extraction using chloroform, further purified by HPLC and physical, and chemical characterization was performed. RESULTS: The four isolates showed high level of resistance to amoxyclav and sensitivity to ciprofloxacin. HPLC purification revealed that the extracts are bacteriocin. The phylogenetic tree analysis results showed that the isolate was 99% related to B. subtilis BSF01. The results reveled activity to all the four isolates and high level of activity was seen in case of Klebsiella sp. CONCLUSIONS: Partially purified bacteriocin was found to have antimicrobial activity against the four diabetic foot ulcer bacterial pathogens, which can thus be applied as a better drug molecule on further studies. The strain B. subtilis are found to be safe for use and these antimicrobial peptides can be used as an antimicrobial in humans to treat DFU bacterial pathogens.
目的：从土壤中分离并鉴定枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis，B. subtilis），表征并部分纯化其产菌素。评估其对四种糖尿病足溃疡致病菌的抗菌活性。方法：根据《伯杰系统细菌学手册》进行基因型鉴定。抗菌活性测试采用 Kirby-Bauer 纸片扩散法。菌落通过形态学和生化特征进行鉴定，并与 MTCC 121 菌株进行比较。进一步鉴定采用 16S rRNA 测序。部分纯化的细菌素对所有糖尿病足溃疡分离株的抑制活性采用琼脂孔扩散法测定。通过刺叠法鉴定菌株可产生细菌素。细菌素采用氯仿有机溶剂提取，经高效液相色谱（HPLC）进一步纯化，并进行物理和化学特性分析。结果：四株分离株对阿莫西林-克拉维酸表现出高水平耐药性，对环丙沙星敏感。HPLC 纯化结果表明提取物为细菌素。系统发育树分析结果显示，该菌株与 B. subtilis BSF01 的同源性为 99%。结果显示对四种菌株均具有活性，其中对 Klebsiella sp.的活性最高。结论：部分纯化的细菌素对四种糖尿病足溃疡细菌病原体具有抗菌活性，因此可作为进一步研究的更好药物分子。B. subtilis 菌株被证实安全可用于临床，这些抗菌肽可作为人类抗菌剂用于治疗糖尿病足溃疡（DFU）细菌病原体。

395. Anisha, B.S., et al., Chitosan-hyaluronic acid/nano silver composite sponges for drug resistant bacteria infected diabetic wounds, in Int J Biol Macromol. 2013. p. 310–20.
395. 安妮莎，B.S. 等，壳聚糖-透明质酸/纳米银复合海绵用于治疗耐药细菌感染的糖尿病创面，载于《国际生物大分子杂志》，2013 年，第 310–20 页。

The aim of this work was to develop an antimicrobial sponge composed of chitosan, hyaluronic acid (HA) and nano silver (nAg) as a wound dressing for diabetic foot ulcers (DFU) infected with drug resistant bacteria. nAg (5-20 nm) was prepared and characterized. The nanocomposite sponges were prepared by homogenous mixing of chitosan, HA and nAg followed by freeze drying to obtain a flexible and porous structure. The prepared sponges were characterized using SEM and FT-IR. The porosity, swelling, biodegradation and haemostatic potential of the sponges were also studied. Antibacterial activity of the prepared sponges was analysed using Escherichia coli, Staphylococcus aureus, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumonia. Chitosan-HA/nAg composite sponges showed potent antimicrobial property against the tested organisms. Sponges containing higher nAg (0.005%, 0.01% and 0.02%) concentrations showed antibacterial activity against MRSA. Cytotoxicity and cell attachment studies were done using human dermal fibroblast cells. The nanocomposite sponges showed a nAg concentration dependent toxicity towards fibroblast cells. Our results suggest that this nanocomposite sponges could be used as a potential material for wound dressing for DFU infected with antibiotic resistant bacteria if the optimal concentration of nAg exhibiting antibacterial action with least toxicity towards mammalian cells is identified.
本研究旨在开发一种由壳聚糖、透明质酸（HA）和纳米银（nAg）组成的抗菌海绵，作为治疗感染耐药细菌的糖尿病足溃疡（DFU）的敷料。nAg（5-20 nm）被制备并表征。通过将壳聚糖、HA 和 nAg 均匀混合后进行冻干处理，制备了纳米复合海绵。制备的海绵通过扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）进行了表征。此外，还研究了海绵的孔隙率、吸水率、生物降解性和止血潜力。通过大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）、铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌分析了制备海绵的抗菌活性。壳聚糖-HA/nAg 复合海绵对所测菌株表现出强抗菌活性。含更高 nAg 浓度（0.005%、0.01%和 0.02%）的海绵对 MRSA 表现出抗菌活性。采用人皮肤成纤维细胞进行了细胞毒性和细胞附着研究。纳米复合海绵对成纤维细胞的毒性呈 nAg 浓度依赖性。研究结果表明，若能确定对哺乳动物细胞毒性最小且具有抗菌活性的 nAg 最佳浓度，该纳米复合海绵可作为抗生素耐药细菌感染的糖尿病足溃疡（DFU）伤口敷料的潜在材料。

396. 雷虎, TLR3调节S100A7诱导角质形成细胞分化的功能机制. 2013.

各种创伤、烧伤及糖尿病等患者创面不愈合的治疗一直以来都是医学界的重大难题。创面愈合主要包括炎症反应、再上皮化以及组织重塑等过程,再上皮化是创面愈合最重要的过程,因为上皮化可减少创面感染及肉芽组织的过度增生。多种组织和细胞以及其相互作用参与了伤口修复的精密调控,角质形成细胞作为皮肤损伤后的主要传感器,能够快速、有效地启动自身高度特异性免疫反应机制来保证伤口的正常愈合。创面伤口的再上皮化是一个复杂且有序的生理过程,角质形成细胞的分化在这一过程中起到了重要的调节作用。我们实验室在前期研究中发现角质形成细胞上TLR3的激活是皮肤伤口炎症发生所必需的,Lin等发现TLR3缺失的小鼠中,皮肤伤口的愈合速率明显慢于野生型小鼠,均说明TLR3在创面愈合过程中起到了积极的作用。皮肤角质形成细胞中TLR3的激活能够产生多种因子,我们认为这些因子的相互调控在伤口正常愈合过程中起到了重要的作用。S100A7是一种分化相关蛋白,其功能涉及到细胞内和细胞外两大方面：在细胞内,活化的S100A7蛋白可调节细胞基本的生命活动,例如分化、凋亡、增殖、脂质代谢等；细胞外的S100A7蛋白可以作为一种趋化因子及抗菌肽。伤口上TLR3的激活与S100A7的高表达是否存在关联,并且它们的表达对于伤口愈合的意义是我们研究的主要问题。我们的研究发现,伤口愈合过程中,皮肤损伤通过激活角质形成细胞上的TLR3和p38MAPK诱导S100A7的表达；S100A7通过p38MAPK和caspase-1信号通路调节p63的表达,进而调节loricrin的表达,从而促进角质形成细胞的分化。我们进一步发现,S100A7能够加速小鼠伤口愈合,主要是通过加快再上皮化的进程实现的。本研究可能使S100A7成为加速创面愈合的新方法,明确TLR3及S100A7在创面愈合中信号的传导途径,有望改进创面愈合的临床治疗方案。

397. Rivas-Santiago, B., et al., Expression of antimicrobial peptides in diabetic foot ulcer, in J Dermatol Sci. 2012. p. 19–26.
397. 里瓦斯-桑蒂亚戈（Rivas-Santiago），B. 等，糖尿病足溃疡中抗菌肽的表达，载于《皮肤科学杂志》（J Dermatol Sci），2012 年，第 19–26 页。

BACKGROUND: Foot ulcers are one of the main diabetes complications due to its high frequency and difficulty of complete healing. There are several factors that participate in diabetic ulcers development and limited information exists about the role of antimicrobial peptides (AMP) in its pathogenesis. OBJECTIVE: The aim of this study was to analyze the expression pattern of the main AMPs: Human Neutrophil Peptide (HNP)-1, Human β-defensin (HBD)-1, HBD-2, HBD-3, HBD-4 and cathelicidin LL-37 in biopsies from diabetic foot ulcers (DFU). METHODS: 20 biopsies from DFU grade 3 according to Wagner's classification and 20 biopsies from healthy donors were obtained. Real time PCR, immunohistochemistry and primary cell cultures were performed. RESULTS: β-Defensins were overexpressed in DFU, whereas LL-37 has low or none expression in comparison with healthy skin. When primary cell culture from these biopsies were performed and infected with Staphylococcus aureus, epidermal cell from diabetic ulcers showed lower LL-37 expression compared with cell cultures from healthy donors skin. CONCLUSION: These results suggest that though most AMPs are expressed in DFU, this production is not appropriate to promote wound healing and contain secondary infections.
背景：足部溃疡是糖尿病的主要并发症之一，因其高发病率和难以完全愈合而备受关注。糖尿病溃疡的发生与多种因素相关，而关于抗菌肽（AMP）在其中作用机制的研究尚不充分。目的：本研究旨在分析糖尿病足溃疡（DFU）活检标本中主要抗菌肽（AMP）的表达模式，包括人中性粒细胞肽（HNP）-1、人β-防御素（HBD）-1、HBD-2、HBD-3、HBD-4 及猫肽 LL-37。方法：收集了 20 例根据 Wagner 分类为 3 级的 DFU 活检标本和 20 例健康捐献者活检标本。采用实时 PCR、免疫组化及原代细胞培养技术进行分析。结果：β-防御素在 DFU 中表达上调，而 LL-37 在与健康皮肤相比时表达水平较低或未检测到。当对这些活检标本进行原代细胞培养并感染金黄色葡萄球菌时，糖尿病溃疡表皮细胞的 LL-37 表达水平低于健康供体皮肤细胞培养物。结论：这些结果表明，尽管大多数抗菌肽在 DFU 中表达，但其表达水平不足以促进伤口愈合并抑制继发感染。

398. 刘琴, 2型糖尿病患者医院感染相关因素分析, in 中国当代医药. 2012. p. 156–157.

目的探讨糖尿病患者医院感染发生率及其相关因素。方法回顾性分析675例22型糖尿病(T2DM)患者年龄、性别、文化程度、居住地、经济状况、病程、住院天数、空腹血糖值、糖尿病并发症情况、接受侵入性操作情况、住院期间抗菌药物使用情况、医院感染等临床资料,对感染患者与未感染患者上述项目进行对比分析。结果本组发生医院感染83例,发生率为12.30%;T2DM患者医院感染与患者年龄、居住地、病程、住院时间、空腹血糖值、并发症、接受侵入性操作以及多种抗菌药物的联合应用有关(P<0.01或0.05),而与患者性别、文化程度、经济状况等无关(P>0.05)。结论 T2DM患者院内感染相关因素较多,在治疗过程中应予以重视。

399. 雷霞, 激光治疗用于皮肤创面愈合的治疗经验及研究进展, in 中国激光医学杂志. 2012. p. 324–325.

<正>目的:总结激光治疗用于促进皮肤创面愈合的治疗经验,并了解本领域的进展。材料与方法:近20年来,激光在临床广泛应用,我科近年来将半导体激光,He-Ne激光和光动力治疗用于皮肤创面(包括烧伤、外伤性溃疡、感染性溃疡、糖尿病溃疡、皮炎湿疹创面等)的治疗,取得了很好的疗效,积累了大量的临床病例,总结了激光治疗用于促进皮肤创面愈合的治疗经验。并

400. 高磊, et al., 纯化蛆虫分泌物抗菌肽对糖尿病大鼠溃疡创面的抗菌作用, in 中国组织工程研究. 2012. p. 4437–4440.

背景:蛆虫的分泌物对感染创面具有良好的抗菌作用,经课题组研究证实分泌物中有抑制细菌和杀灭细菌的成分抗菌肽,并对该抗菌肽进行了有效纯化。目的:观察纯化蛆虫分泌物抗菌肽对糖尿病大鼠溃疡创面的抗菌和促愈合作用。方法:取3.5月龄雄性SD大鼠20只,体质量330～370g,制备糖尿病大鼠溃疡创面模型。随机均分为2组,实验组创面涂以纯化的蛆虫分泌物抗菌肽,对照组不予处理。结果与结论:实验组创面清洁,新鲜肉芽生长,无脓性分泌物,愈合情况良好,无金色葡萄球菌感染;对照组创面渗出、糜烂严重,创面不断加大加深,愈合情况不良,金色葡萄球菌感染率为70%。术后7,14,21,28d,实验组溃疡面积明显小于对照组,差异均有显著性意义(P<0.05)。结果表明纯化的蛆虫分泌物抗菌肽有效促进糖尿病大鼠溃疡创面愈合,预防组织细菌感染。

401. Vinodkumar, C.S., et al., Isolation of bacteriophages to multi-drug resistant Enterococci obtained from diabetic foot: a novel antimicrobial agent waiting in the shelf?, in Indian J Pathol Microbiol. 2011. p. 90–5.
401. Vinodkumar, C.S. 等，从糖尿病足中分离出针对多重耐药肠球菌的噬菌体：一种待开发的抗菌新剂？，载于《印度病理与微生物学杂志》，2011 年，第 90–5 页。

INTRODUCTION: While foot infections in persons with diabetes are initially treated empirically, therapy directed at known causative organisms may improve the outcome. Many studies have reported on the bacteriology of diabetic foot infections (DFIs), but the results have varied and have often been contradictory. The purpose of the research work is to call attention to a frightening twist in the antibiotic-resistant Enterococci problem in diabetic foot that has not received adequate attention from the medical fraternity and also the pharmaceutical pipeline for new antibiotics is drying up. MATERIALS AND METHODS: Adult diabetic patients admitted for lower extremity infections from July 2008 to December 2009 in the medical wards and intensive care unit of medical teaching hospitals were included in the study. The extent of the lower extremity infection on admission was assessed based on Wagner's classification from grades I to V. Specimens were collected from the lesions upon admission prior to the initiation of antibiotic therapy or within the first 48 h of admission. RESULTS: During the 18-month prospective study, 32 strains of Enterococcus spp. (26 Enterococcus faecalis and 06 E. faecium) were recovered. Antibiotic sensitivity testing was done by Kirby-Bauer's disk diffusion method. Isolates were screened for high-level aminoglycoside resistance (HLAR). A total of 65.6% of Enterococcus species showed HLAR. Multidrug resistance and concomitant resistance of HLAR strains to other antibiotics were quite high. None of the Enterococcus species was resistant to vancomycin. CONCLUSION: Multidrug-resistant Enterococci are a real problem and continuous surveillance is necessary. Today, resistance has rendered most of the original antibiotics obsolete for many infections, mandating the development of alternative anti-infection modalities. One of such alternatives stemming up from an old idea is the bacteriophage therapy. In the present study, we could able to demonstrate the viable phages against MDR E. faecalis.
引言：糖尿病患者的足部感染通常采用经验性治疗，但针对已知致病菌的治疗可能改善预后。许多研究报道了糖尿病足感染（DFIs）的细菌学特征，但结果存在较大差异且常相互矛盾。本研究旨在引起医学界对糖尿病足中耐药肠球菌问题的一个令人担忧的转折点的关注，该问题尚未得到足够重视，且新型抗生素的研发管道也已枯竭。材料与方法：2008 年 7 月至 2009 年 12 月期间，因下肢感染入住内科病房及重症监护室的成人糖尿病患者纳入研究。入院时根据 Wagner 分类（I 至 V 级）评估下肢感染程度。在抗生素治疗前或入院后 48 小时内从病灶处采集标本。结果：在为期 18 个月的前瞻性研究中，共分离出 32 株肠球菌属菌株（其中 26 株为粪肠球菌，6 株为粪链球菌）。采用 Kirby-Bauer 纸片扩散法进行抗生素敏感性试验。对分离菌株进行高水平氨基糖苷类抗生素耐药性（HLAR）筛查。65.6%的肠球菌属菌株表现出 HLAR。HLAR 菌株的多药耐药性和对其他抗生素的联合耐药性均较高。所有肠球菌属菌株均对万古霉素敏感。结论：耐多药肠球菌是一个现实问题，需要持续监测。如今，耐药性已使大多数传统抗生素在许多感染中失效，迫切需要开发替代的抗感染治疗方法。其中一种源自旧有理念的替代方案是噬菌体疗法。在本研究中，我们成功证明了噬菌体对耐多药肠球菌（MDR E. faecalis）的有效性。

402. 陈宇, et al., 2型糖尿病患者合并尿路感染的病原菌特点和耐药性, in 中国老年学杂志. 2011. p. 2635–2637.

目的研究2型糖尿病合并尿路感染(T2DM UTI)的临床及病原菌特点,及与不存在糖尿病的尿路感染(UTI)的异同。方法收集我院T2DM伴UTI和单纯UTI病例共693例,对其临床特点、病原菌及药敏实验进行分析,并进行统计学处理。结果两组中女性患病率均高于男性,但T2DM伴UTI组男性患病率高于UTI组(2χ=8.648,P=0.003)。T2DM伴UTI组的年龄(t=8.179,P<0.001)、住院天数(t=2.916,P=0.004)、无症状菌尿率(χ2=38.252,P<0.001)以及抗生素联合应用率(χ2=16.674,P<0.001)显著高于UTI组。大肠埃希氏菌(E.coli)为最主要病原菌,其产超广谱β-内酰胺酶(ESBLs)菌株分布T2DM伴UTI组明显高于UTI组(2χ=5.886,P=0.015)。T2DM伴UTI组真菌(χ2=6.027,P=0.014)及革兰阳性球菌(χ2=6.636,P=0.010)致病率高于UTI组。对E.coli药敏结果分析显示:最敏感抗生素为亚胺培南(IPM)、美罗培南(MEC)。T2DM伴UTI组对氨苄西林(AMP)(2χ=4.663,P=0.031)、妥布霉素(TOB)(2χ=9.591,P=0.002)、加替沙星(GAT)(χ2=8.546,P=0.003)、阿莫西林/克拉维酸(AMC)(2χ=22.763,P<0.001)、呋喃妥因(NIT)(2χ=4.231,P=0.040)及哌拉西林/他唑巴坦(TZP)(2χ=16.175,P<0.001)耐药率均较UTI组高,对头孢吡肟(FEP)耐药率低于UTI组(2χ=3.919,P=0.048)。结论 T2DM的存在使男性发生尿路感染的机会较非糖尿病人增加,无症状菌尿的比例也增加,尿路真菌、革兰阳性球菌及耐药菌感染几率增加,从而使抗生素联合应用增加,治疗难度加大。

403. 陈宇, 2型糖尿病患者合并尿路感染病原菌特点和耐药性分析. 2011.

背景:糖尿病（Diabetes mellitus, DM）是由遗传和环境因素共同作用而引起的一组以糖代谢紊乱为主要表现的临床综合征。目前,全球的糖尿病患者约有2亿,预计到2025年可达到3亿。随着全球经济的发展,很多发展中国家的生活水平得到很大提高,糖尿病的患病率也较前升高明显。糖尿病患者有各种急慢性并发症,其中感染是威胁糖尿病患者的重要因素之一。常见的为呼吸道感染、泌尿系感染等,本文对2型糖尿病合并尿路感染（Type 2 diabetes mellitus with urinary tract infection,T2DMUTI）患者的临床特点及病原菌及耐药性进行分析,以期提高糖尿病患者的生活质量,延长其生存时间。目的:研究2型糖尿病合并尿路感染的临床特征、病原菌特点及耐药情况,同时分析其与不存在糖尿病的尿路感染（Urinary tract infection,UTI）的异同。方法:收集重庆医科大学附属第二医院T2DMUTI和UTI病例共693例,对其临床特征、病原菌特点及其药敏实验结果进行差异比较,并作出统计学分析。结果:1临床资料比较:两组中女性合并尿路感染人数均高于男性,而T2DMUTI组男性患病率高于UTI组（X2=8.648,P =0.003）。T2DMUTI组的年龄（t=8.179,P<0.001）、住院天数（t=2.916,P=0.004）、无症状菌尿（Asymptomatic bacteriuria,ASB）率（X2=38.252,P<0.001）以及抗生素联合应用率（X2=16.674,P<0.001）显著高于UTI组。2病原菌组成分析:大肠埃希氏菌（Escherichia coli,E.coli）为最主要病原菌,其中超广谱β-内酰胺酶（extended spectrumβ-lactamases,ESBLs）菌株分布T2DMUTI组明显高于UTI组（X2=5.886,P=0.015）。T2DMUTI组真菌（X2=6.027,P=0.014）及革兰阳性球菌（X2=6.636,P=0.010）致病率高于UTI组。3 E.coli药敏结果分析:最敏感抗生素为亚胺培南（IPM）、美罗培南（MEC）。T2DMUTI组对氨苄西林（AMP）(X2=4.663,P=0.031)、妥布霉素（TOB）(X2=9.591,P=0.002)、加替沙星（GAT）(X2=8.546,P=0.003)、阿莫西林/克拉维酸（AMC）(X2=22.763,P<0.001)、呋喃妥因（NIT）(X2=4.231,P=0.040)及哌拉西林/他唑巴坦（TZP）(X2=16.175,P<0.001)耐药率均较UTI组高,对头孢吡肟（FEP）耐药率低于UTI组（X2=3.919,P=0.048）。结论:2型糖尿病的存在使男性发生尿路感染的机会较非糖尿病人增加,并导致患者无症状菌尿发生率、尿路真菌、革兰阳性球菌感染率和多种抗生素耐药率的升高,使治疗难度加大。

404. 胡丽莉, 慢性肾衰增加脂肪组织脂质分解. 2010.

研究背景脂肪细胞脂质分解过程与体内脂肪分布及代谢健康密切相关,脂肪细胞分解产生的游离脂肪酸(FFA)是外周组织能量需求时如禁食,运动等情况下的重要燃料。此外,释放的FA也可以调节葡萄糖和胰岛素的活性和产生,参与胰岛素抵抗发生发展。因此,脂肪细胞脂质分解不仅调节能量平衡和脂肪分布,脂质分解的正常调节对于代谢健康也是至关重要的。脂质分解异常与人类多种疾病如代谢综合症、胰岛素抵抗、肥胖症、糖尿病等密切相关.许多慢性消耗性疾病常有蛋白质-能量消耗(PEW)和脂肪组织的减少,蛋白质能量消耗(PEW),主要表现为体内蛋白质和脂肪储存的减少,以营养不良和炎症为特征,在进展性慢性肾疾病(CKD)中常发生,是CKD病人死亡率增加的重要危险因素。有关PEW中的蛋白质消耗研究甚广,认为机体酸中毒,胰岛素抵抗以及炎症状态等活化机体泛素-蛋白酶通路增加蛋白质的分解代谢。虽然体内脂肪的丢失也是CKD病人死亡率增加的一个独立危险因素,但是脂肪量减少的具体机制目前尚不清楚.已有研究表明慢性肾功能不全可引起肾周,网膜,肠系膜以及腹部脂肪组织重新分布异位沉积至脂肪组织以外的组织器官,如心,血管,肝,胰腺等,可引起Ⅱ型糖尿病以及心血管疾病等的发生发展。脂肪细胞是储存和释放甘油三酯的主要场所,当脂肪细胞摄取以及存储脂质的功能受损时便可引起脂质的异位沉积。以上资料表明,慢性肾衰存在脂质存储和动员异常,但具体的机制尚没有相关研究。代谢综合症的病人以及糖尿病患者常有晚期氧化蛋白产物(AOPPs)的沉积。AOPPs是一种与细胞内氧化应激及炎症反应密切相关的尿毒症大分子毒素,1996年由Witko-Sarsat等在CRF病人血浆中首次发现并命名。它是氧化应激过程中由激活的中性粒细胞髓过氧化物酶产生的次氯酸(HClO)作用于蛋白质而形成的,主要存在于白蛋白中,其结构中存在双酪氨酸和活性羰基基团,光谱分析显示在酸性条件下波长340nm处有明显的光吸收峰,与天然蛋白质光吸收峰处于280nm的光谱特性不同,提示在次氯酸氧化作用下天然蛋白质已发生了分子结构和生化特性的改变。近来的研究表明AOPPs的慢性蓄积可促进糖尿病肾以及非糖尿病肾的炎症状态,并可加重高脂血症动物模型动脉的炎症和氧化应激,这些数据表明AOPPs可能参与组织的炎症进展。此外,在体外的研究表明AOPPs诱导多种细胞如血管内皮细胞,肾小管上皮细胞,肾小球系膜细胞等的功能障碍,证明AOPPs是干扰细胞正常功能的一个病理因素,那么,AOPPs可否影响脂肪细胞的脂质分解功能尚不清楚。脂组织中储存的甘油三酯(TG)分解为脂肪酸(FA)需要甘油三酯脂肪酶(ATGL),激素敏感脂肪酶(HSL)等的协同作用有序的进行,ATGL和HSL是脂质分解的关键酶,共占据了鼠白色脂肪组织脂质分解酶的95%以上.HSL主要参与激素刺激的脂解过程,激素刺激脂解作用最重要的活性剂是儿茶酚胺,它可通过β肾上腺受体激活腺苷酸环化酶增加细胞内的cAMP水平,cAMP可活化PKA,PKA磷酸化HSL和脂滴包被蛋白perilipin A,HSL从细胞浆移位至脂滴表面,与脂滴表面的Peri A结合发挥水解酶活性,HSL的磷酸化位点563,659,660是PKA介导的脂解的靶目标.ATGL敲除鼠甘油三酯(TG)在多组织中沉积证实ATGL是甘油三酯水解第一步的关键酶,ATGL不仅调节基础状态下的脂解过程也参与激素刺激状态的脂解过程,在PKA刺激下,perilipin的磷酸化使CGI-58与perilipin脱离并转而与ATGL结合,在CGI-58的辅助活化作用下,ATGL的活性可增加20倍.多条信号通路调节脂解作用.Gs/AC/PKA/HSL通路是了解的最透彻的一条,许多激素和肽可与Gs蛋白配对的p受体结合活化腺苷酸环化酶增加细胞内的cAMP水平,儿茶酚胺类是活化这一通路的典型代表,近来的研究表明儿茶酚胺不仅能活化PKA,也能活化有丝分裂原蛋白激酶通路(MAPK)和细胞外信号调节激酶(ERK)来调节脂解作用.证实了脂解的调节除了经典的cAMP途径外还有ERK1/2通路的调节.体外研究表明ERK可磷酸化HSL的Ser600,增加HSL的活性。体内实验中我们以5/6肾切除慢性肾衰大鼠作为模型,观察是否存在脂质分解增加及相应脂肪酶的表达及活性的变化,并探讨调节脂肪分解酶的信号通路活性的变化。目的在于探讨慢性肾衰脂肪消耗发生发展的可能机制。体外实验中我们探讨AOPPs对3T3-L1脂肪细胞脂质分解的影响,同时观察其相应脂肪分解酶的变化；即探讨AOPPs对脂肪细胞脂质分解的影响及机制。实验选择体外培养的具有代表性的3T3-L1小鼠前脂肪细胞系作为脂肪细胞模型,观察氧化修饰的小鼠白蛋白(AOPP)对3T3-L1小鼠前脂肪细胞脂质分解的影响。研究方法第一部分：体内试验一、二步法5/6肾切除建立慢性肾衰模型的制备1)腹腔注射麻醉大鼠：给大鼠腹腔注射3%戊巴比妥钠麻醉,俯卧位固定于鼠台上。2)酒精消毒,于大鼠左腹部中1/3脊柱旁开2-3cm处行纵行切口,切口长度约为2-3cm。3)依次切开皮肤和皮下组织,并剪开肌肉暴露肾脏,剥离肾包膜,用无损伤血管钳夹住肾蒂,切除肾脏的上下极约占左肾的2/3,明胶海绵压紧上、下极创面止血,放松血管夹,观察创面不再渗血后还纳肾脏回腹腔,逐层缝合肌层及皮肤,酒精消毒手术切口。缝合前,腹腔内滴注青霉素注射液,预防感染。假手术组只作肾包膜剥离术。4)一周后,在脊柱右侧中1/3旁开2-3cm处行纵行切口(切口略高于左侧),分离肌层,游离肾脏,无损伤血管夹夹住肾蒂,4号丝线结扎肾蒂,切除右侧肾脏,观察有无出血,缝合肌层和皮肤,酒精消毒手术切口。假手术组只作肾包膜剥离术。5)在整个手术完成后的第四,九,十六周大鼠眼眶后静脉采血测定血清肌酐,血尿素氮。二、脂肪块的提取及甘油的测定1)腹腔注射麻醉大鼠：给大鼠腹腔注射3%戊巴比妥钠麻醉,仰卧位固定于鼠台上2)腹主动脉采血后采用放血法处死大鼠3)酒精消毒皮肤,分离附睾及腹膜后脂肪垫(内脏脂肪)及腹股沟处(皮下脂肪)脂肪垫,迅速移至盛有1xPBS(PH7.4)的培养皿中,称重4)PBS反复清洗脂肪垫,剔除肉眼可见血管,将脂肪垫剪成大小约1-3mm2大小的脂肪块,在10ml含2%无脂肪酸BSA的KRB磷酸盐缓冲液中孵育5h,收集孵育液,3000xg离心5min,测定甘油含量,以脂肪块重量校正。三、天花板方法培养原代脂肪细胞及油红染色鉴定1)收集新鲜脂肪垫组织,迅速放入盛有1xPBS缓冲液中(PH7.4),称重,剪碎(2-3mm),用Ⅰ型胶原酶溶液(0.75mg/ml)消化脂肪组织,37℃,220rpm水浴摇床消化一小时2)消化好的脂肪组织通过250-μm的滤网过滤,400xg离心5min,单房脂肪细胞漂浮在上层,沉积物则是成纤维细胞,红细胞和前脂肪细胞等。用长钊抽吸掉下层细胞,加入PBS清洗脂肪细胞,400xg离心5min,用长针抽吸掉下层细胞,重复三次.3)吸取漂浮在上层的脂肪细胞,接种到25cm2的培养瓶中,接种密度大约为1×104-5×104,培养瓶须完全的充满培养基,培养基为含10%FBS的高糖DEME培养基,翻转培养瓶,脂肪细胞漂浮并贴附在天花板面,在37℃,5%C02孵箱中培养4)在七天过后,翻正培养瓶,这样脂肪细胞就贴在底面,显微镜观察发现脂肪细胞已贴壁,并且无混杂的其他细胞污染,因为通过反复的离心以及抽吸已经清除了混杂细胞,用油红染色鉴定脂肪细胞四、提取原代的脂肪细胞测定基础及激素刺激状态下的甘油释放量1)收集新鲜的皮下(腹股沟)及内脏(附睾及腹膜后)脂肪垫组织,迅速放入盛有1xPBS缓冲液中(PH7.4),称重,剪碎(2-3mm),用Ⅰ型胶原酶溶液(0.75mg/ml)消化脂肪组织,37℃,220rpm摇床消化一小时2)消化好的脂肪组织通过250-μm的滤网过滤,400xg离心5min,脂肪细胞漂浮在表面,间质-内皮细胞则沉积在离心管底,用长针抽吸掉下层细胞,加入含200nM腺苷含2%无脂肪酸BSA的KRB缓冲盐液清洗脂肪细胞,400xg离心5min,长针抽吸掉下层细胞,重复三次.3)吸取500ul漂浮于上层的压积的脂肪细胞混悬液于1.5ml细胞孵育液(含2%无脂肪酸BSA的KRB缓冲液)中孵育5h,孵育之后提取上清,3000xg离心5min,测定基础状态下的甘油含量,以脂肪细胞蛋白总量校正；评估激素动员情况下原代脂肪细胞脂质分解的影响,加入10μmol/L的异丙肾上腺素与脂肪细胞孵育5h,收集上清,测定甘油含量,以脂肪细胞蛋白总量校正。五、原代前脂肪细胞的培养和诱导分化1)收集新鲜内脏(附睾及腹膜后)及皮下(腹股沟)脂肪垫组织,迅速放入盛有1xPBS缓冲液中(PH7.4),称重,剪碎(2-3mm),用Ⅰ型胶原酶溶液(0.75mg/ml)消化脂肪组织,37℃,220rpm摇床消化一小时2)消化好的脂肪组织通过250-μm的滤网过滤,1000 xg离心3min,DMEM培养基洗涤细胞,1000xg离心3min,重复三次,用10%胎牛血清的高糖DMEM培养液重新混悬细胞块,移入25cm2的培养瓶中,在37℃、5%CO2条件下培养,待细胞生长至完全融合2d后开始诱导分化(诱导分化第0天),即加含0.5mmol/L 3-异丁基1-甲基黄嘌呤(3-isobutyl-1-methylxanthine, IBMX)、0.25μmol/L地塞米松(DEX)和10μg/ml胰岛素(Insulin)的10%胎牛血清的高糖DMEM培养48h后,换只含10μg/ml胰岛素的培养液再培养48h,随后以10%胎牛血清高糖DMEM的完全培养基继续培养,每2d换培养液1次,在诱导分化的第3-4天即可见脂滴出现,诱导分化后的第8-12天分化成熟。六、原代前脂肪细胞分化成熟鉴定应用油红O染色鉴定分化成熟的原代前脂肪细胞。先用1×PBS洗细胞3次,3.7%多聚甲醛固定细胞15-20min, PBS洗净后尽量吸干液体,加入0.5%油红O染液(0.5g油红粉末溶于60%的异丙醇100ml,过滤使用)于细胞表面,室温作用1小时,后用PBS洗细胞以去除多余的染料。倒置显微镜下观察结果,拍摄照片,鉴定脂肪细胞分化成熟。实验各组脂肪细胞经油红O染色后,加异丙醇溶解油红O,用分光光度计测定各瓶在490nm的OD值,以此反映胞内甘油三酯含量的高低。用细胞蛋白总量校正。七、HSL, HSLser-563, HSLser-660, ATGL, CGI-58, P-PKA, PKA, P-ERK, ERK, P-JNK, JNK, P-P38, P38蛋白表达的测定处死大鼠,迅速提取大鼠腹膜后脂肪和附睾脂肪(内脏脂肪)以及腹股沟脂肪(皮下脂肪),PBS清洗脂肪垫,去除可见血管,称重,彻底剪碎脂肪组织,按组织重量：裂解液=1：4的比例用匀浆器反复上下匀浆脂肪组织,以上操作均在冰上进行,匀浆完全后,13000xg,4℃离心40min,去掉漂浮于上层的脂滴块,提取下层匀浆,即为脂肪组织总蛋白,加入5x上样缓冲液,95℃煮沸蛋白,Western Blotting检测HSL磷酸化位点563,660及HSL, ATGL, CGI-58,信号通路P-PKA/PKA,P-ERK/ERK, P-JNK/JNK, P-P38/P38蛋白的表达水平.八、ATGL与CGI-58的结合用免疫沉淀法检测.ATGL与CGI-58的结合。每组取110μg组织蛋白,用裂解液调整浓度为1μg/μl,加入390μlPBS,调成500μl的总体积,每管样品中加入10μl的抗-CGI-58抗体及10μl的琼脂糖A/G珠,4℃摇床摇6-10h。12,000xg离心5min,洗涤,12,000xg离心5min,重复三次,弃去上清。样本蛋白与2×SDS样品缓冲液混匀,100℃水浴煮沸5分钟变性。Western blotting法检测ATGL与CGI-58的结合。九、统计方法所有数据均代表3次重复实验的结果,以均数±标准差表示。所有统计由统计软件SPSS 13.0完成。两个样本均数的比较采用Independent-Samples T Test,P<0.05为差异有统计学意义。第二部分：体外实验一、AOPP的制备将20mg/ml小鼠白蛋白与40mmol/l次氯酸等体积混合,室温放置30分钟,其摩尔比为1：140(MSA：次氯酸)。制备的AOPP在无内毒素PBS中透析24小时,除去游离的次氯酸。用0.22gm的微孔滤膜过滤除菌后4℃保存。20mg/mlMSA与PBS等体积混合,作为对照。AOPP含量通过测定酸性条件下340nm的吸光度,以氯胺T为标准取得。通过鲎试验法检测,该方法制备的AOPP内毒素含量均低于0.25EU/ml。二、3T3-L1前脂肪细胞的培养和诱导分化3T3-L1前脂肪细胞采用美国ATCC细胞株.复苏后在37度,5%C02,10%FBS的高糖DMEM培养基中培养,传代。细胞状态良好时接种于培养板,待细胞生长至融合2 d后,加含0.5mmol/L异丁基-3-甲基黄嘌呤、0.25μmol/L地塞米松、10μg/ml胰岛素和10%FBS的含糖DMEM (4.5mg/L)培养48 h,换以含10μg/ml胰岛素10%FBS培养液再培养48 h,随后以含10%FBS的含糖DMEM (4.5mg/L)培养液继续培养,每隔48h换1次培养液,诱导分化8-10 d的3T3-L1细胞95%以上呈脂肪细胞表型.实验前改换用不含FBS的DMEM中继续培养过夜,使细胞处于同步生长状况,然后用于实验。三、细胞上清中甘油浓度的测定3T3-L1前脂肪细胞分化成熟,用无血清培养基静置12-24小时后,PBS轻轻洗涤细胞两次,加入2ml不含酚红的DMEM培养基,与0、50、100、200μg/ml AOPP或200μg/ml未经修饰的MSA共同孵育,于0、6、12及24小时收集细胞上清。在阻断实验中,细胞分别与PKA抑制剂H89 (20μM)、ERK抑制剂PD9805(75μM)、JNK抑制剂SP600125(20μM)及P38抑制剂SB203580(20μM)预孵育2小时,用200μg/mlAOPP刺激24小时。收集细胞上清并进行细胞裂解。用GPO-Trinder Reagent法检测甘油在细胞上清中的浓度,以细胞蛋白量矫正。四、AOPP刺激脂肪细胞后脂肪酶HSL,ATGL及ATGL辅助活化因子CGI-58蛋白水平的表达检测脂肪细胞分别与50、100、200μg/mIAOPP或200μg/ml未经修饰的MSA共同孵育0、6、12及24小时,收集细胞总蛋白,Western Blotting检测脂肪酶HSL,ATGL及ATGL辅助活化因子CGI-58蛋白水平的表达检测。五、AOPP对激素敏感脂肪酶HSL的活化脂肪细胞分别与50、100、200μg/ml AOPP或200μg/ml未经修饰的MSA共同孵育0、1、3、6、12及24小时,收集细胞总蛋白,Western Blotting检测脂肪酶HSL磷酸化位点563,660及总的HSL蛋白水平的表达检测。六、AOPP对蛋白激酶A (PKA)的活化脂肪细胞与200μg/ml AOPP或200μg/ml未经修饰的MSA共同孵育0、1、3、6、12及24小时,收集细胞总蛋白,Western Blotting检测蛋白激酶A (PKA)磷酸化及总的PKA蛋白水平的表达检测。七、AOPP对ERK,JNK, P38的活化脂肪细胞与200μg/ml AOPP或200μg/ml未经修饰的MSA共同孵育0、1、3、6、12小时,收集细胞总蛋白,Western Blotting检测ERK磷酸化及总的ERK蛋白水平表达检测,JNK磷酸化及总的JNK蛋白水平的表达检测,P38磷酸化及总的P38蛋白水平的表达检测。八、统计方法所有数据均代表3次重复实验的结果,以X±S表示。所有统计由统计软件SPSS13.0完成。多个样本均数的比较采用One-Way ANOVA,两两比较采用LSD和SNK, P<0.05为差异有统计学意义。结果第一部分：体内试验一、肾衰大鼠模型的确立在二步法5/6肾切除手术建立大鼠肾衰模型后的第四,九,十六周采集大鼠血液测定大鼠肌酐,尿素氮水平,发现在第四周肾衰组的大鼠肌酐水平既有显著增高(P<0.05)。第九周CRF组血甘油三酯水平(P<0.05),BUN也显著增加(P<0.05),第十六周测定血甘油水平CRF组有显著增高(P<0.05)。在十六周时CRF组的体重比假手术组减轻(P<0.05)。二、大鼠皮下及内脏脂肪块脂质分解的测定实验分组为假手术组,CRF组；在第十七-十八周分批处死大鼠,收集大鼠腹股沟(皮下脂肪)及附睾,腹膜后处脂肪垫(内脏脂肪),清洗脂肪块,剔除可见血管,将脂肪垫剪切成大小约1-3mm2的脂肪小块,用含2%无脂肪酸BSA的KRB缓冲盐溶液孵育脂肪小块约数小时,收集上清及脂肪小块,测定甘油含量,以脂肪小块总质量校正甘油释放量,发现皮下及内脏脂肪CRF组的甘油含量比假手术组有显著增高(P<0.05)。三、天花板方法培养原代脂肪细胞及油红染色收集新鲜脂肪垫组织,迅速放入盛有1xPBS缓冲液中(PH7.4),称重,剪碎(2-3mm),用Ⅰ型胶原酶溶液(0.75mg/ml)消化脂肪组织,37℃,220rpm摇床消化一小时；消化好的脂肪组织通过250-μm的滤网过滤,400 xg离心5min,单房脂肪细胞漂浮在上层,吸取漂浮在上层的脂肪细胞,接种到25 cm2的培养瓶中,接种密度大约为1×104-5×104,培养瓶须完全的充满培养基,并赶走气泡；培养基为含10%FBS的高糖DEME培养基,翻转培养瓶,脂肪细胞漂浮并贴附在天花板面,在37℃,5%C02孵箱中培养；在七天过后,翻正培养瓶,这样脂肪细胞就贴在底面,用油红染色鉴定脂肪细胞；证明我们分离出的是成熟的脂肪细胞,并且没有其他混杂细胞的污染。四、提取原代的脂肪细胞测定基础及激素刺激状态下的甘油释放量处死大鼠,迅速收集大鼠腹股沟(皮下脂肪)及附睾,腹膜后处脂肪垫(内脏脂肪),消化分离获得成熟脂肪细胞,在含2%无脂肪酸BSA的KRB缓冲盐溶液中孵育数小时,收集上清测定甘油含量,以脂肪细胞总蛋白量校正,发现基础状态下皮下及内脏脂肪CRF组与假手术组相比脂解率显著增高(p<0.05),在异丙肾上腺素动员情况下的测得的甘油含量,皮下及内脏脂肪CRF组脂解率均比假手术组显著增高(p<0.05)五、原代前脂肪细胞分化成熟签定应用油红O染色鉴定分化成熟的原代前脂肪细胞,实验各组脂肪细胞经油红O染色后,加异丙醇溶解油红O,用分光光度计测定各瓶在490nm的OD值,以此反映胞内甘油三酯含量的高低。用细胞蛋白总量校正。皮下及内脏假手术组,CRF组的油红染色结果表明各组的分化率并无不同(P>0.05).七、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪HSL的活化情况及总蛋白的表达变化(1)内脏脂肪组：CRF组HSL的磷酸化位点563,660与假手术组相比活化增加(P<0.05),两组的总蛋白表达无显著差异(p>0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组HSL的磷酸化位点563,660与假手术组相比活化增加(P<0.05), CRF组总蛋白HSL的表达与假手术组相比有显著增高(p<0.05)八、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)的表达变化(1)内脏脂肪组：CRF组的ATGL蛋白表达与假手术组相比无显著差异(P>0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的ATGL蛋白表达与假手术组相比显著增加(p<0.05)九、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪CGI-58的表达变化(1)内脏脂肪组：CRF组的CGI-58蛋白表达与假手术组相比显著增加(p<0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的CGI-58蛋白表达与假手术组相比显著增加(p<0.05)十、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪ATGL与CGI-58的结合(1)内脏脂肪组：CRF组的ATGL与CGI-58结合与假手术组相比显著增加(p<0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的ATGL与CGI-58结合与假手术组相比显著增加(p<0.05)十一、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪PKA的活化情况(1)内脏脂肪组：CRF组的P-PKA与假手术组相比显著活化(p<0.05),两组的总蛋白表达无差异(P>0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的P-PKA与假手术组相比显著活化(p<0.05),两组的总蛋白表达无差异(P>0.05)十二、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪ERK的活化情况(1)内脏脂肪组：CRF组的P-ERK与假手术组相比显著活化(p<0.05),总蛋白表达无变化(p>0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的P-ERK与假手术组相比显著活化(p<0.05),总蛋白表达无变化(p>0.05)十三、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪JNK的活化情况(1)内脏脂肪组：CRF组的P-JNK与假手术组相比显著活化(p<0.05),总蛋白表达无变化(p>0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的P-JNK与假手术组相比显著活化(p<0.05),总蛋白表达无变化(p>0.05)十四、慢性肾衰大鼠皮下及内脏脂肪P38的活化情况(1)内脏脂肪组：CRF组的P-P38与假手术组相比显著活化(p<0.05),总蛋白表达无变化(p>0.05)(2)皮下脂肪组：CRF组的P-P38与假手术组相比显著活化(p<0.05),总蛋白表达无变化(p>0.05)结论：1.慢性肾衰存在脂质分解增加2.内脏脂肪脂质分解酶HSL和ATGL的活性增加,皮下脂肪脂质分解酶HSL和ATGL的活性增加,表达也增多3.与酶活化相关的PKA,MAPKs活化第二部分：体外实验一、AOPP的鉴定制备的次氯酸修饰的小鼠血清白蛋白和未经修饰的小鼠血清白蛋白的蛋白浓度分别为9.5mg/ml和10.3mg/ml,AOPP含量分别为700μmol/l和1.56μmol/l,经蛋白浓度矫正后分别为73.7nmol/mg蛋白和0.15nmol/mg蛋白。所有制备的AOPP或未经修饰的MSA经鲎试验法检测内毒素含量均低于0.25EU/ml。二、AOPP对脂肪细胞分泌目甘油的影响AOPP200μg/ml与脂肪细胞共同孵育0、6、12和24小时后,经细胞蛋白总量校正后上清中甘油含量随刺激时间的延长而上调,呈时间依赖性。同时,不同剂量AOPP (50,100,200ug/ml)孵育细胞24小时,随着AOPP剂量的增加,经细胞蛋白总量校正后上清中甘油浓度逐渐增高,并呈浓度依赖性。未被修饰的小鼠血清白蛋白对脂肪细胞甘油释放量无明显影响(P>0.05)。三、AOPP对脂肪酶HSL,ATGL及ATGL辅助活化因子CGI-58蛋白水平的影响脂...

405. Percival, S.L., et al., Prevalence of silver resistance in bacteria isolated from diabetic foot ulcers and efficacy of silver-containing wound dressings, in Ostomy Wound Manage. 2008. p. 30–40.
405. 珀西瓦尔，S.L. 等，糖尿病足溃疡中分离出的细菌对银的耐药性流行病学研究及含银伤口敷料的疗效，载于《造口与伤口管理》2008 年，第 30–40 页。

Silver dressings are used to manage wounds at risk of infection or locally infected. This in vitro study was conducted to assess the prevalence of silver resistance genes in 112 bacterial isolates obtained from the diabetic foot ulcers of patients attending the Diabetic Foot Clinic at Tameside General Hospital, UK. Using polymerase chain reaction to screen for three silver-resistance transcriptional units--silE, silS and silP--two silver-resistant bacteria were identified; both are strains of Enterobacter cloacae, an organism rarely implicated as a primary pathogen in chronic wounds. No recognized wound pathogens (Staphylococcus aureus-24 isolates and Pseudomonas aeruginosa-nine isolates) were found to contain silver-resistant genes. Analysis of the efficacy of silver-containing dressings on the silver-resistant strains of Enterobacter cloacae using confocal laser microscopy showed that, despite evidence of genetic resistance to silver, all strains were killed following a maximum of 48 hours of exposure to the dressings. Results suggest that presence of silver resistance genes is rare and that genetic resistance does not necessarily translate to phenotypic resistance to silver. While silver resistance in wound care should be monitored, the threat of widespread resistance is low and silver-containing dressings remain an extremely important tool in managing wound infection.
银制敷料用于管理存在感染风险或局部感染的伤口。本体外研究旨在评估来自英国塔梅赛德综合医院糖尿病足门诊患者糖尿病足溃疡中分离的 112 株细菌中银耐药基因的检出率。通过聚合酶链反应（PCR）筛选三种银耐药转录单元——silE、silS 和 silP，鉴定出两种银耐药细菌，均为肠杆菌属克雷伯氏菌（Enterobacter cloacae）菌株，该菌在慢性伤口中罕见作为主要致病菌。未发现任何已知伤口病原体（24 株金黄色葡萄球菌和 9 株铜绿假单胞菌）携带银耐药基因。通过共聚焦激光显微镜分析银含敷料对银耐药肠杆菌属菌株的杀菌效果显示，尽管存在遗传性银耐药性，但所有菌株在接触敷料 48 小时内均被杀灭。研究结果表明，银耐药基因的存在较为罕见，且遗传耐药性并不一定转化为表型耐药性。虽然应持续监测伤口护理中银耐药性的发展，但广泛耐药性的威胁较低，含银敷料仍是在管理伤口感染中极为重要的工具。

406. Lipsky, B.A., K.J. Holroyd, and M. Zasloff, Topical versus systemic antimicrobial therapy for treating mildly infected diabetic foot ulcers: a randomized, controlled, double-blinded, multicenter trial of pexiganan cream, in Clin Infect Dis. 2008. p. 1537–45.
406. Lipsky, B.A., K.J. Holroyd, 和 M. Zasloff, 局部与全身抗微生物治疗在治疗轻度感染糖尿病足溃疡中的比较：一项随机、对照、双盲、多中心试验（使用 Pexiganan 霜），发表于《临床传染病》2008 年，第 1537–45 页。

BACKGROUND: Topical antimicrobial therapy of infected diabetic foot ulcers can focus on the wound and avoid the adverse effects of systemic anti-infective agents. We compared the efficacy of outpatient treatment using an investigational topical antimicrobial peptide, pexiganan acetate cream, with the efficacy of systemic therapy using an oral fluoroquinolone antibiotic, ofloxacin, for mildly infected diabetic foot ulcers. METHODS: In 2 consecutive, double-blind, controlled trials (study 303 and study 304), we randomized diabetic patients with a mildly infected diabetic foot ulcer to receive the active topical agent or active oral antibiotic, plus a respective inactive placebo. The primary outcome of interest was clinical cure or improvement of the infection. Secondary outcomes included eradication of wound pathogens and wound healing, which was documented by a semiquantitative scoring system. RESULTS: Overall, 835 patients were randomized; those in each treatment arm were similar with regard to demographic and clinical characteristics. Although study 303 failed to demonstrate equivalence, study 304 and the combined data for the 2 trials demonstrated equivalent results (within the 95% confidence interval) for topical pexiganan and oral ofloxacin in clinical improvement rates (85%-90%), overall microbiological eradication rates (42%-47%), and wound healing rates. The incidence of worsening cellulitis (2%-4%) and amputation (2%-3%) did not differ significantly between treatment arms. Bacterial resistance to ofloxacin emerged in some patients who received ofloxacin, but no significant resistance to pexiganan emerged among patients who received pexiganan. CONCLUSIONS: Topical pexiganan might be an effective alternative to oral antibiotic therapy in treating diabetic patients with a mildly infected foot ulcer, and might reduce the risk of selecting antimicrobial-resistant bacteria.
背景：局部抗微生物治疗可针对感染性糖尿病足溃疡的伤口，避免全身性抗感染药物的不良反应。本研究比较了使用 investigational 局部抗微生物肽 pexiganan acetate 软膏进行门诊治疗与使用口服氟喹诺酮类抗生素 ofloxacin 进行全身治疗对轻度感染性糖尿病足溃疡的疗效。方法：在两项连续的双盲对照试验（研究 303 和研究 304）中，我们将患有轻度感染性糖尿病足溃疡的糖尿病患者随机分配至外用活性药物组或口服活性抗生素组，并分别联合使用相应安慰剂。主要研究终点为感染的临床治愈或改善。次要结局包括伤口病原体清除和伤口愈合，采用半定量评分系统进行记录。结果：共随机入组 835 例患者；两组患者在基线人口统计学和临床特征方面具有可比性。尽管研究 303 未能证明等效性，但研究 304 及两项试验的合并数据表明，外用佩西加南与口服奥氟沙星在临床改善率（85%-90%）、总体微生物清除率（42%-47%）及伤口愈合率方面具有等效性（95%置信区间内）。治疗组间蜂窝织炎加重（2%-4%）和截肢（2%-3%）的发生率无显著差异。部分接受奥氟沙星治疗的患者出现了对奥氟沙星的细菌耐药性，但接受佩西加南治疗的患者中未出现显著耐药性。结论：外用佩克西甘可能是一种有效的替代疗法，用于治疗糖尿病患者的轻度感染性足溃疡，并可能降低选择抗微生物耐药菌的风险。

407. Banchellini, E., et al., Use of nanotechnology-designed footsock in the management of preulcerative conditions in the diabetic foot: results of a single, blind randomized study, in Int J Low Extrem Wounds. 2008. p. 82–7.
407. 班切利尼（Banchellini），E. 等，纳米技术设计足套在糖尿病足溃疡前期管理中的应用：一项单中心、随机、双盲研究的结果，载于《国际下肢创面杂志》（Int J Low Extrem Wounds），2008 年，第 82–7 页。

The Difoprev system constituted by a sock loaded with nanocapsules containing a hydrating agent in the diabetic foot is tested. A total of 30 neuropathic outpatients with foot anhydrosis were randomized into group A, treated with the application of the sock with the nanocapsules, and group B wearing only the socks without the nanocapsules. Patients were blindly evaluated with a clinical score, hygrometry, transepidermal water loss, skin temperature, and skin hardness at baseline and after 6 weeks. No difference between the groups emerged at baseline. Although group B showed no changes at the end of the treatment, group A significantly (P< .05) improved in all the parameters evaluated. No adverse events were recorded in both groups during the study. The use of hydrating agents carried by nanocapsules-loaded socks is safe and effective for the neuropathic diabetic foot.
迪福普雷夫系统（由含有保湿剂的纳米胶囊填充的袜子组成）在糖尿病足患者中进行了测试。共纳入 30 例糖尿病足无汗症神经病变门诊患者，随机分为 A 组（应用含纳米胶囊的袜套治疗）和 B 组（仅穿戴不含纳米胶囊的袜套）。患者在基线和治疗 6 周后，采用临床评分、湿度测量、经表皮水分流失、皮肤温度及皮肤硬度等指标进行盲法评估。基线时两组间无显著差异。尽管组 B 在治疗结束时无变化，但组 A 在所有评估参数上均显著改善（P<0.05）。研究期间两组均未记录不良事件。纳米胶囊载保湿剂袜子的应用对神经病变糖尿病足安全有效。

408. 计红军, 超声楔形键合界面连接物理机理研究. 2008.

微电子、光电子系统中芯片级封装超声互连接头界面接合机制问题严重困扰着超声键合设备和技术的创新方向,也直接影响着元器件性能和可靠性。因此,解析超声键合接头界面特征并厘清超声对接合过程所起到的本质作用对于指导封装互连设备升级、提高超声键合技术能力和改善元器件功能及寿命都具有重大意义。本文针对常温超声楔形键合25μm Al-1wt.%Si引线与薄Au层Au/Ni/Cu、厚Au层Au/Ni/Cu、Cu三种焊盘之间形成的接头,原位测量了接头电阻;揭示了接头接合部连接物理过程和特征;考察了Au/Al和Al/Au系统高温老化时接头界面演变特点;运用聚焦离子束-透射电子显微镜(FIB-TEM)方法,在纳观尺度上给出了接头界面构成情况,在原子尺度上观察了界面接合特征;基于固相扩散反应原理,全面阐释了超声楔形键合接头界面弥散有纳米Au8Al3颗粒的固溶体形成过程中超声振动作用的物理实质。设计了原位电阻测试电路,分别考察对比了三种焊盘所形成接头的电阻变化率。随着键合参数增大,接头电阻呈先减小后增大的趋势,最大变化率超过+10%,并且具有周期性波动特点。接头界面有效连接面积和接头上引线横截面变形量的变化分别是造成接头电阻波动性和整体增大趋势的原因。接头电阻与接头拉力测试结果具有很好的互补性,是一个拥有实际物理意义的无损评价接头连接质量的新指标。接头电阻性能的波动性变化特点在一定程度上揭示了超声楔形键合接合过程的周期性特征。机械剥离法和化学腐蚀法去除引线后,利用SEM观察焊盘上接合部印痕,结果发现,表面较硬的薄Au层Au/Ni/Cu焊盘上方向性接合痕特征非常明显,纵向(沿超声振动方向)和在其上的横向(垂直于超声振动方向)接合痕分布具有空间立体特征和周期性规律,它们分别是超声振动和引线径向塑性流动的作用结果;相对较软的其它两种焊盘上接合痕方向性特征不明显。利用高温老化试验方法,对比了Au/Al和Al/Au两系统楔形接头界面演化过程,反演了超声楔形键合接头接合过程开始于接合部周边,尤其是跟部和趾部的特点。采用FIB制备了TEM试样,高分辨透射电子显微镜下观察分析了超声楔形键合接头界面的接合特征。纳观尺度上的TEM明场像和暗场像表明接头界面存在扩散分层现象;EDS线分析证明Al、Au两元素之间发生了互扩散,距离不超过100nm;CBED衍射花样标定结果显示扩散反应层内生成了Au8Al3中间相;原子尺度上的高分辨像揭示了该中间相的晶粒尺度仅有几个纳米,并且离散地分布于扩散反应层内,同时,Al元素向Au层内的扩散具有垂直于界面方向上的阶梯式波浪形的W型扩散和平行于界面方向上的明暗相间干涉花样式的F型扩散的特征。近界面引线和反应层内存在大量孪晶。超声功率能够明显促进界面扩散反应,但是也会造成反应生成层与Au层之间界面的剥离效应。给出了超声楔形键合接合过程和界面特征的模型。根据扩散反应原理,分别分析了热、摩擦、塑性变形和超声(声量子和振动)对接头形成所发挥的作用。综合理论分析和试验结果发现,超声振动效应(振动去膜、摩擦生热、增强塑性、快速剪切流变、搅拌)为接头界面元素扩散提供快速扩散通道的同时,也为较低温度下的扩散提供了驱动能量。

409. Tascini, C., et al., Clinical and microbiological efficacy of colistin therapy in combination with rifampin and imipenem in multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa diabetic foot infection with osteomyelitis, in Int J Low Extrem Wounds. 2006. p. 213–6.
409. 塔斯奇尼（Tascini），C. 等，多药耐药铜绿假单胞菌糖尿病足感染合并骨髓炎患者联合使用粘菌素、利福平和亚胺培南治疗的临床及微生物学疗效，载于《国际下肢创面杂志》（Int J Low Extrem Wounds），2006 年，第 213–6 页。

The evaluation of the safety and effectiveness of colistin in association with rifampin and imipenem in 1 diabetic patient with severe diabetic foot infection (DFI) due to multidrug-resistant (MDR) Pseudomonas aeruginosa, complicated by osteomyelitis, is presented in this "Case Report". The patient received colistin after other ineffective antimicrobial treatment when an MDR P aeruginosa strain was isolated by cultural examination, together with a multidisciplinary care approach including surgical debridement and adequate offloading. The efficacy of combination colistin plus rifampin plus imipenem was observed with a checkerboard method and bactericidal activity of the serum. The patient received colistin combination therapy for 6 weeks with cure of the infection and without renal toxicity. These data suggest that colistin, in combination with rifampin and imipenem, is safe and effective, in promoting healing in DFI due to MDR P aeruginosa and suggest the need for controlled clinical studies.
本病例报告介绍了在 1 例糖尿病患者中，使用粘菌素联合利福平和亚胺培南治疗由多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌引起的严重糖尿病足感染（DFI），并合并骨髓炎的患者的安全性和有效性评估。患者在其他抗微生物治疗无效后，通过培养检查分离出 MDR 铜绿假单胞菌菌株，随后接受了包括外科清创和适当减压在内的多学科综合治疗，并联合使用了粘菌素。通过棋盘法和血清杀菌活性检测观察了粘菌素联合利福平和亚胺培南的疗效。患者接受了为期 6 周的粘菌素联合治疗，感染治愈且未出现肾毒性。这些数据表明，粘菌素联合利福平和亚胺培南在治疗 MDR P. aeruginosa 引起的 DFI 时安全有效，并提示需开展随机临床试验以进一步验证其疗效。

410. Tascini, C., et al., Clinical and microbiological efficacy of colistin therapy alone or in combination as treatment for multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa diabetic foot infections with or without osteomyelitis, in J Chemother. 2006. p. 648–51.
410. 塔斯奇尼（Tascini），C. 等，单用或联合用粘菌素治疗多重耐药铜绿假单胞菌糖尿病足感染（伴或不伴骨髓炎）的临床及微生物学疗效，载于《化学治疗杂志》（J Chemother），2006 年，第 648–51 页。

We retrospectively evaluated the safety and effectiveness of colistin alone or in combination with other antimicrobials in eight diabetic patients with severe diabetic foot infections due to multidrug resistant (MDR) Pseudomonas aeruginosa, complicated in 4 cases by osteomyelitis. All patients received colistin after other ineffective antimicrobial treatment, when MDR P. aeruginosa strains were isolated by cultural examination and together with a multidisciplinary care approach including revascularization, surgical debridement and adequate offloading. The mean duration of therapy was 72 +/- 52.9 days. Six out of 8 patients (75%) successfully benefited from colistin therapy, while 2 patients failed and/or experienced side effects that led to discontinuation of therapy. Serious adverse events (i.e. acute renal failure and pulmonary edema) were observed in 1 patient. Our data allow us to conclude that colistin, alone or in combination with other antimicrobials, is safe and effective when administered as part of a multidisciplinary approach, to promote healing of diabetic foot infection due to MDR P. aeruginosa.
我们对 8 例糖尿病患者因多重耐药（MDR）铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）引起的严重糖尿病足感染，其中 4 例并发骨髓炎，采用单用粘菌素或联合其他抗微生物药物治疗的疗效和安全性进行了回顾性评估。所有患者在其他抗微生物治疗无效后接受了粘菌素治疗，此时通过培养检查确诊为 MDR 铜绿假单胞菌感染，并采取了多学科综合治疗方案，包括血管重建、手术清创及适当减压。治疗的平均持续时间为 72±52.9 天。8 名患者中有 6 名（75%）成功获益于粘菌素治疗，而 2 名患者治疗失败和/或出现不良反应导致治疗中止。1 名患者出现严重不良事件（即急性肾衰竭和肺水肿）。我们的数据表明，无论单独使用还是与其他抗微生物药物联合使用，粘菌素作为多学科治疗方案的一部分，可安全有效地促进由耐药铜绿假单胞菌引起的糖尿病足感染的愈合。

411. Nelson, E.A., et al., A series of systematic reviews to inform a decision analysis for sampling and treating infected diabetic foot ulcers, in Health Technol Assess. 2006. p. iii–iv, ix–x, 1–221.
411. 奈尔森（Nelson），E.A. 等，一系列系统综述以指导感染性糖尿病足溃疡采样与治疗的决策分析，载于《卫生技术评估》2006 年，第 iii–iv 页，ix–x 页，1–221 页。

OBJECTIVES: To review systematically the evidence on the performance of diagnostic tests used to identify infection in diabetic foot ulcers (DFUs) and of interventions to treat infected DFUs. To use estimates derived from the systematic reviews to create a decision analytic model in order to identify the most effective method of diagnosing and treating infection and to identify areas of research that would lead to large reductions in clinical uncertainty. DATA SOURCES: Electronic databases covering period from inception of the database to November 2002. REVIEW METHODS: Selected studies were assessed against validated criteria and described in a narrative review. The structure of a decision analytic model was derived for two groups of patients in whom diagnostic tests were likely to be used. RESULTS: Three studies that investigated the performance of diagnostic tests for infection on populations including people with DFUs found that there was no evidence that single items on a clinical examination checklist were reliable in identifying infection in DFUs, that wound swabs perform poorly against wound biopsies, and that semi-quantitative analysis of wound swabs may be a useful alternative to quantitative analysis. However, few people with DFUs were included, so it was not possible to tell whether diagnostic performance differs for DFUs relative to wounds of other aetiologies. Twenty-three studies investigated the effectiveness (n = 23) or cost-effectiveness (n = 2) of antimicrobial agents for DFUs. Eight studied intravenous antibiotics, five oral antibiotics, four different topical agents such as dressings, four subcutaneous granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), one evaluated oral and topical Ayurvedic preparations and one compared topical sugar versus antibiotics versus standard care. The majority of trials were underpowered and were too dissimilar to be pooled. There was no strong evidence for recommending any
目标：系统回顾用于诊断糖尿病足溃疡（DFUs）感染的诊断测试的证据，以及治疗感染性 DFUs 的干预措施的证据。利用系统综述中得出的估计值构建决策分析模型，以确定诊断和治疗感染的最有效方法，并识别可能导致临床不确定性大幅减少的研究领域。数据来源：涵盖数据库建立至 2002 年 11 月期间的电子数据库。综述方法：选取的研究根据验证过的标准进行评估，并以叙述性综述形式描述。针对可能使用诊断检测的两组患者，推导出决策分析模型的结构。结果：三项研究调查了诊断性检测在包括 DFU 患者人群中的性能，结果显示：临床检查清单中的单项指标无法可靠地识别 DFU 中的感染；伤口拭子检测与伤口活检相比效果较差；半定量分析伤口拭子可能是一种有用的定量分析替代方法。然而，纳入的 DFU 患者数量较少，因此无法确定诊断性能在 DFU 与其他病因引起的伤口之间是否存在差异。23 项研究调查了抗微生物药物治疗 DFU 的有效性（n=23）或成本效益（n=2）。八项研究评估了静脉用抗生素，五项研究评估了口服抗生素，四项研究评估了不同外用制剂（如敷料），四项研究评估了皮下注射粒细胞集落刺激因子（G-CSF），一项研究评估了口服和外用阿育吠陀制剂，一项研究比较了外用糖与抗生素与标准治疗的疗效。大多数试验样本量不足且差异过大，无法进行合并分析。目前尚无充分证据推荐任何治疗方案。 particular antimicrobial agent for the prevention of amputation, resolution of infection or ulcer healing. Topical pexiganan cream may be as effective as oral antibiotic treatment with ofloxacin for the resolution of local infection. Ampicillin and sulbactam were less costly than imipenem and cilastatin, a growth factor (G-CSF) was less costly than standard care and cadexomer iodine dressings may be less costly than daily dressings. A decision analytic model was derived for two groups of people, those for whom diagnostic testing would inform treatment--people with ulcers which do not appear infected but whose ulcer is not progressing despite optimal concurrent treatment--and those in whom a first course of antibiotics (prescribed empirically) have failed. There was insufficient information from the systematic reviews or interviews with experts to populate the model with transition probabilities for the sensitivity and specificity of diagnosis of infection in DFUs. Similarly, there was insufficient information on the probabilities of healing, amputation or death in the intervention studies for the two populations of interest. Therefore, we were unable to run the model to inform the most effective diagnostic and treatment strategy. CONCLUSIONS: The available evidence is too weak to be able to draw reliable implications for practice. This means that, in terms of diagnosis, infection in DFUs cannot be reliably identified using clinical assessment. This has implications for determining which patients need formal diagnostic testing for infection, on whether empirical treatment with antibiotics (before the results of diagnostic tests are available) leads to better outcomes, and on identifying the optimal methods of diagnostic testing. With respect to treatment, it is not known whether treatment with systemic or local antibiotics leads to better outcomes or whether any particular agent is more effective. Limited evidence suggests that both G-CSF and cadexomer iodine dressings may be less expensive than 'standard' care, that ampicillin/sulbactam may be less costly than imipenem/cilastatin, and that an unlicensed cream (pexiganan) may be as effective as oral ofloxacin. Further research is needed to ascertain the characteristics of infection in people with DFUs that influence healing and amputation outcomes, to determine whether detecting infection prior to treatment offers any benefit over empirical therapy, and to establish the most effective and cost-effective methods for detecting infection, as well as the relative effectiveness and cost-effectiveness of antimicrobial interventions for DFU infection.
特定的抗菌药物用于预防截肢、感染消退或溃疡愈合。外用佩西加南乳膏可能与口服奥氟沙星抗生素治疗在解决局部感染方面同样有效。氨苄西林和舒巴坦的成本低于伊米匹星和西拉司汀，生长因子（G-CSF）的成本低于标准治疗，而卡德索默碘敷料可能比每日换药更经济。针对两组人群构建了决策分析模型：一组为诊断检测可指导治疗的患者（溃疡未表现感染但经最佳联合治疗后仍无进展）；另一组为经验性使用首轮抗生素治疗失败的患者。系统综述或专家访谈中缺乏足够信息，无法为 DFU 感染诊断的敏感性和特异性过渡概率填充模型。同样，干预研究中关于两组目标人群愈合、截肢或死亡概率的信息不足。因此，我们无法运行模型以确定最有效的诊断和治疗策略。结论：现有证据不足以得出可靠的实践建议。这意味着，在诊断方面，无法通过临床评估可靠地识别 DFU 中的感染。这对于确定哪些患者需要进行正式的感染诊断检测、经验性抗生素治疗（在诊断检测结果可用前）是否能改善预后，以及确定最佳诊断检测方法均具有重要意义。关于治疗，目前尚不清楚系统性抗生素治疗与局部抗生素治疗哪种方案能取得更好的治疗效果，也不清楚是否有特定药物更有效。有限的证据表明，粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和卡德索默碘敷料可能比“标准”治疗更经济，氨苄西林/舒巴坦可能比亚胺培南/西拉司汀更具成本效益，而一种未获批的乳膏（佩西加南）可能与口服奥氟沙星同样有效。需要进一步研究以明确 DFU 患者感染的特征及其对愈合和截肢结局的影响，确定治疗前检测感染是否优于经验性治疗，以及建立检测感染的最有效和最具成本效益的方法，同时评估抗感染干预措施在 DFU 感染中的相对有效性和成本效益。

412. 简炎林, 肺靶向醋酸地塞米松类脂纳米粒冻干粉针的研究. 2006.

糖皮质激素是治疗特发性间质性肺炎的首选药物。此外，它还常用治疗急性肺损伤、急性呼吸窘迫综合征、肺挫伤、肺纤维化等肺部疾病。糖皮质激素也是治疗传染性非典型肺炎的主要措施之一。但是糖皮质激素具有一系列全身性副作用，如感染、出血，高血糖和溃疡等，超大剂量长期使用糖皮质激素，可能导致患者出现骨坏死、二重感染、糖尿病和自杀倾向心理障碍等严重不良反应。全身性副作用和严重的不良反应限制了糖皮质激素在临床上的应用。醋酸地塞米松是合成的糖皮质激素，其抗炎作用强，临床上常用于肺部严重炎症、肺纤维化、支气管哮喘、呼吸困难等治疗。醋酸地塞米松的水溶性差，脂溶性好，适于制备成固体类脂纳米粒制剂。固体类脂纳米粒是近年来很受重视的一种给药载体，它可以控制药物的释放，改变药物在体内的分布，具有靶向性，如肺靶向；同时它还具有毒性小，可采用高压乳匀法进行工业化生产的优点。本课题以醋酸地塞米松为模型药物，以类脂材料包载，用薄膜蒸发高压乳匀方法制备醋酸地塞米松类脂纳米粒。以粒径和跨距为指标，单因素试验考察了表面活性剂的种类和用量、乳匀压力、乳匀温度、药物与磷脂的比例和三硬脂酸甘油酯含量对类脂纳米粒制备的影响。在单因素试验的基础上，采用球面设计对处方进行了优化，处方优化后制备的醋酸地塞米松类脂纳米粒的粒径为172nm，载药量为8.82％，包封率为92.87％。实测值与预测值相差很小，并且优化处方制备的地塞米松类脂纳米粒在各方面的指标均比较理想，说明优化成功。为了更好地保存制备的类脂纳米粒胶体溶液，本课题对冻干粉针的处方进行了筛选。经过筛选的处方制备的冻干粉针粒径为340nm，载药量为7.10％，包封率为92.10％，zeta电位为-25.2mV。初步稳定性实验证明其性质稳定。冻干粉的体外释放实验表明，冻干粉的体外释药数据用Pepas方程可以较好地拟合。体内分布研究结果表明小鼠尾静脉给药后，醋酸地塞米松类脂纳米粒主要被肺摄取，AUC值约为同剂量醋酸地塞米松的17倍。肺的相对分布效率(RTe)为5.20；肝次之，为0.02；其余脏器都为负值。各脏器的靶向效率（re）比较依次为：肺＞肝＞心＞肾＞脾＞血。各脏器的总靶向系数（Te）比较依次为：肺＞肝＞心＞肾＞脾＞血。本研究表明，利用薄膜蒸发高压乳匀法制备醋酸地塞米松类脂纳米粒，可以改变药物在动物体内的分布，靶向于肺部，发挥醋酸地塞米松在肺部中的抗炎、抗纤维化作用。与现有的醋酸地塞米松制剂比较，肺靶向醋酸地塞米松类脂纳米粒粉针可降低给药剂量，减少激素的全身性副作用，减轻药物的不良反应。

413. Galkowska, H., W.L. Olszewski, and U. Wojewodzka, Expression of natural antimicrobial peptide beta-defensin-2 and Langerhans cell accumulation in epidermis from human non-healing leg ulcers, in Folia Histochem Cytobiol. 2005. p. 133–6.
413. 加尔科夫斯卡（Galkowska），H.，奥尔谢夫斯基（Olszewski），W.L.，及沃耶沃德斯卡（Wojewodzka），U.，人类非愈合性下肢溃疡表皮中天然抗菌肽β-防御素-2 的表达及朗格汉斯细胞的聚集，载于《组织化学与细胞生物学杂志》（Folia Histochem Cytobiol.），2005 年，第 133–136 页。

Chronic wounds like venous calf and diabetic foot ulcers are frequently contaminated and colonized by bacteria and it remains unclear whether there is sufficient expression of defensins and recruitment of epidermal Langerhans cells in the margin of ulcer compared to normal skin. The aim of this study was to examine immunohistochemically the expression of beta-defensin-2 (hBD2), GM-CSF, VEGF growth factors and accumulation of CD1a+ Langerhans cells (LC) in epidermis from chronic skin ulcers and to compare it to normal skin from the corresponding areas. Studies were carried out in 10 patients with diabetic foot, 10 patients with varicous ulcers of the calf and 10 patients undergoing orthopedic surgery (normal skin for control). Biopsy specimens were immunostained using specific primary antibodies, LSAB+ kit based on biotin-avidin-peroxidase complex technique and DAB chromogen. Results were expressed as a mean staining intensity. Statistical analysis of staining showed significantly higher staining of hBD2 in both normal and ulcerated epidermis from foot sole skin compared to calf skin (normal and ulcerated, p < 0.05). Chronic ulcers showed the same expression of hBD2 as normal skin. There was significantly lower accumulation of CD1a+ LC in normal epidermis from foot sole skin compared to normal calf skin (p<0.05). Accumulation of CD1a+ LC and GM-CSF upregulation at the border area of diabetic foot ulcer and reduction of LC concentration at the margin of venous calf ulcer compared to normal skin were observed. It seems that normal calf and sole epidermis is, unlike in the mechanisms of innate immunity, influenced by the different keratinocyte turnover and bacterial flora colonizing these regions. Insufficient upregulation of hBD2 in both diabetic foot and venous calf ulcers may suggest the pathological role of this protein in the chronicity of ulcers.
慢性伤口如静脉性小腿溃疡和糖尿病足溃疡常伴有细菌污染和定植，目前尚不清楚溃疡边缘与正常皮肤相比，防御素的表达水平及表皮朗格汉斯细胞的募集是否存在差异。本研究旨在通过免疫组化方法检测慢性皮肤溃疡表皮中β-防御素-2（hBD2）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、血管内皮生长因子（VEGF）等生长因子的表达水平，以及 CD1a+朗格汉斯细胞（LC）的积累情况，并将其与对应正常皮肤进行比较。研究对象包括 10 例糖尿病足患者、10 例下肢静脉曲张性溃疡患者及 10 例接受骨科手术患者（正常皮肤作为对照）。组织活检标本采用特异性一抗、基于生物素-链霉亲和素-过氧化物酶复合物的 LSAB+试剂盒及 DAB 显色剂进行免疫组化染色。结果以平均染色强度表示。染色统计分析显示，足底皮肤正常及溃疡表皮中 hBD2 的染色强度显著高于小腿皮肤（正常及溃疡，p<0.05）。慢性溃疡与正常皮肤中 hBD2 的表达水平相同。足底皮肤正常表皮中 CD1a+ LC 的积累显著少于正常小腿皮肤（p<0.05）。在糖尿病足溃疡边缘区域观察到 CD1a+ LC 的积累及 GM-CSF 上调，而静脉性小腿溃疡边缘的 LC 浓度较正常皮肤降低。这表明正常小腿和足底表皮与先天免疫机制不同，受这些区域角质形成细胞更新速率及定植细菌菌群的影响。糖尿病足和静脉性小腿溃疡中 hBD2 的上调不足可能提示该蛋白在溃疡慢性化过程中的病理作用。

414. Ge, Y., et al., In vitro susceptibility to pexiganan of bacteria isolated from infected diabetic foot ulcers, in Diagn Microbiol Infect Dis. 1999. p. 45–53.
414. 葛，Y. 等，糖尿病足溃疡感染中分离出的细菌对佩西甘的体外敏感性，见《诊断微生物学与感染性疾病》1999 年，第 45–53 页。

During two clinical trials involving the treatment of 835 outpatients with infected diabetic foot ulcers, 2515 bacterial isolates, including 2337 aerobes and 178 anaerobes, were grown from cultures of the ulcers. The in vitro susceptibility of these isolates was determined to pexiganan, a peptide anti-infective evaluated in these clinical trials, and to other classes of antibiotics. Pexiganan demonstrated broad spectrum antimicrobial activity against Gram-positive and Gram-negative aerobes and anaerobes. The MIC90 values for the most common species among 1735 Gram-positive aerobes isolated, such as Staphylococcus aureus, coagulase-negative staphylococci, Group A streptococci, and Group B streptococci, were 16 micrograms/mL or less. Of 602 Gram-negative aerobes tested, the MIC90 values for pexiganan were 16 micrograms/mL or less for Acinetobacter, Pseudomonas, Stenotrophomonas, Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella, and Flavobacterium species. Pexiganan had a MIC90 of 4 to 16 micrograms/mL against the anaerobic isolates of Bacteroides, Peptostreptococcus, Clostridium, and Prevotella species. Importantly, pexiganan did not exhibit cross-resistance with other commonly used antibiotics, including beta-lactams, quinolones, macrolides, and lincosamides. The broad spectrum in vitro antimicrobial activity of pexiganan against clinical isolates from infected diabetic foot ulcers supports its potential as a local therapy for infected diabetic foot ulcers.
在两项涉及 835 例糖尿病足溃疡门诊患者的临床试验中，从溃疡培养物中分离出 2515 株细菌，其中包括 2337 株需氧菌和 178 株厌氧菌。这些菌株对本临床试验中评估的肽类抗感染药物佩西加南（pexiganan）及其他抗生素类别的体外敏感性进行了检测。佩西加南对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌（包括需氧菌和厌氧菌）均表现出广谱抗菌活性。在 1735 株革兰氏阳性需氧菌中，最常见菌种（如金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、A 组链球菌和 B 组链球菌）的 Pexiganan MIC90 值均为 16 微克/毫升或以下。在 602 株革兰氏阴性需氧菌中，佩西加南对嗜麦芽窄小菌、假单胞菌、嗜冷菌、枸橼酸菌、肠杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和黄杆菌属的 MIC90 值均为 16 微克/毫升或以下。佩西加南对厌氧菌株（包括拟杆菌属、链球菌属、梭菌属和普雷沃菌属）的 MIC90 值为 4 至 16 微克/毫升。值得注意的是，佩西加南未表现出与其他常用抗生素（包括β-内酰胺类、喹诺酮类、大环内酯类和林可酰胺类）的交叉耐药性。佩西加南对感染性糖尿病足溃疡临床分离株的广谱体外抗菌活性，支持其作为感染性糖尿病足溃疡局部治疗的潜在应用价值。

415. USAN Council. List No. 419. New names. Pexiganan acetate, in Clin Pharmacol Ther. 1999. p. 330.
415. 美国药典委员会。清单编号 419。新名称。Pexiganan acetate，载于《临床药理学与治疗学》1999 年，第 330 页。

416. Lamb, H.M. and L.R. Wiseman, Pexiganan acetate, in Drugs. 1998. p. 1047–52; discussion 1053–4.
416. 兰姆，H.M. 和 L.R. 韦斯曼，佩克西甘酸，载于《药物》1998 年，第 1047–52 页；讨论第 1053–4 页。

Pexiganan acetate (MSI 78) is a synthetic cationic peptide (22 amino acids) with antibacterial activity. It is an analogue of magainin 2, which is a host defence peptide isolated from frog skin. The drug is thought to act by disturbing the permeability of the cell membrane or cell wall. Pexiganan acetate has good in vitro activity against Gram-positive and Gram-negative aerobes; 99% of strains were susceptible to the agent using a break-point of 64 mg/L. 89 to 97% of anaerobes were susceptible to pexiganan acetate using the same break-point. After 7 passages in vitro, there was no evidence of resistance to pexiganan acetate among 2 strains of Staphylococcus aureus. In 2 phase III multicentre randomised double-blind trials in diabetic patients with infected foot ulcers, both topical pexiganan acetate 1% and oral ofloxacin 800 mg/day achieved clinical cure or improvement in about 90% of patients. Eradication of pathogens in the 2 studies was achieved in 82% of ofloxacin recipients and 66% of pexiganan acetate recipients at the end of therapy. Limited data indicate that pexiganan acetate is well tolerated.
佩西加南醋酸酯（MSI 78）是一种合成阳离子肽（22 个氨基酸），具有抗菌活性。它是从青蛙皮肤中分离出的宿主防御肽——马加宁 2 的类似物。该药物被认为通过干扰细胞膜或细胞壁的通透性发挥作用。醋酸佩西加南对革兰氏阳性和革兰氏阴性需氧菌具有良好的体外活性；以 64 mg/L 为断点浓度时，99%的菌株对该药物敏感。以相同断点浓度时，89%至 97%的厌氧菌对醋酸佩西加南敏感。体外培养 7 代后，未发现 2 株金黄色葡萄球菌对佩西加南醋酸酯产生耐药性。在 2 项 III 期多中心随机双盲试验中，对糖尿病患者的感染性足溃疡，外用 1%佩西加南醋酸酯与口服 800 mg/天奥氟沙星均使约 90%的患者达到临床治愈或改善。在两项研究中，治疗结束时，82%的奥氟沙星受试者和 66%的佩西加南醋酸酯受试者实现了病原体清除。有限数据表明，佩西加南醋酸酯耐受性良好。

417. 赵妍, BSA-CUS@Ag-PGE1协同抗菌平台的构建及其在糖尿病创面感染治疗中的作用研究.

细菌感染是糖尿病足溃疡患者最常见和严重的并发症之一。即使在解决足部溃疡后,感染复发也很常见。针对糖尿病足感染难治疗和易复发的现状。本项目基于交叉学科与转化科学理论,开展系列研究：1.理论成果：构建性能稳定、良好的BSA-CUS@Ag-PGE1纳米医学复合材料;揭示了BSA-CUS@Ag-PGE1纳米医学复合材料在糖尿病创面感染的体外及体内抗菌效果、防感染复发中的作用、以及促进糖尿病创面愈合功效,并评价生物稳定性和毒副作用。2.论文成果：发表SCI收录高水平论文1篇;3.人才培养：培养硕士研究生2名。

418. 张嘉敏, 基于光动力的纳米抗菌材料的制备及其用于糖尿病足感染创面治疗的研究.

近年来,基于金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)的纳米材料在生物医学领域受到了广泛的关注。MOFs具有框架结构稳定、金属位点不饱和及功能多样性等优点,用其作为增敏剂可有效提高细菌诊疗及重大疾病治疗的效果。为此,本项目开发了多个多功能纳米递送系统用于抗菌和肿瘤治疗的研究。具体研究内容包括：(1)针对糖尿病多细菌感染创面,开发了具有铁靶向功能的MOF纳米光敏剂用于糖尿病多细菌感染创面修复。基于不同细菌的结构不同,开发了能够被不同细菌包括革兰氏阴/阳性菌、以及耐药菌主动摄取的光敏剂,通过缓解乏氧提高光动力抗菌效果;最后通过构建糖尿病小鼠多细菌感染创面验证材料的高效抗菌和促进创面愈合的效果。(2)针对难愈合的慢性辐射损伤创面,基于两性离子材料负载抗氧化剂构建了一种具有抗氧化、抗粘附功能的水凝胶用于损伤修复,通过缓解炎症反应、清除ROS和促进血管生成来抑制辐射损伤的发展,实现快速愈合。(3)基于两性离子以及MOF材料制备了开具有生物相容性的水凝胶材料及金属MOF放疗增敏材料,在实现肿瘤放化疗联合治疗等方面取得了一定的进展。综上所述,这些研究将为开发基于MOF材料的新型增敏剂在细菌治疗及肿瘤等重大疾病诊疗方面提供新的治疗思路和方法。

419. 张嘉敏, 基于光动力的纳米抗菌材料的制备及其用于糖尿病足感染创面治疗的研究.

420. 杨代常, 水稻胚乳细胞生物反应器及其应用.

本专利技术于2005年启动的自主研究项目,于2007年获得国家科技部"863"计划“动植物生物反应器”重点项目的资助,2008年获得国家科技重大转基因专项“功能性转基因水稻新品种培育”和湖北省发改委的资助;2009年获得国家新药创制重大专项的“新药技术大平台”的资助;2010年获得了国家科技部创新基金的资助和武汉国家生物产业基地的“武汉国家生物产业基地蛋白质纯化中心”的资助;2011年获得了国家高新技术"863"计划的“动植物生物反应器”重点项目和国家科技重大转基因专项“功能性转基因水稻新品种培育”的滚动资助和武汉市东湖开发区"3551"人才项目的资助。在国家和地方政府的支持下,加速了该专利技术的研究与转化。本专利技术从2005年开始研究,直到2011年10月其研究成果在美国科学学院报上发表,经过6年多的研究与开发,建立了具有我国独立自主知识产权的水稻胚乳细胞生物反应器的核心技术包括胚乳特异性启动子、转基因的愈伤组织特异性启动子和蛋白定向储存的技术平台和提取与纯化的专利技术;在建立了技术平台的基础上,利用该技术平台完成了重组人血清白蛋白的表达、纯化、工艺和中等规模生产、转基因生物安全评价等方面进行系统研究,建立了利用水稻胚乳细胞生物反应器的生产重组蛋白质的完整技术体系。利用本专利技术成功地表达了重组人血清白蛋白(OsrHSA)、重组人抗胰蛋白酶(OsrhAAT)、重组人胰岛素样因子-1(OsrhIGF-1)等蛋白质,表达量在39.6～120微克/种子之间,表明该技术平台可高效地表达各种类型的蛋白质,具有广泛的应用前景。利用水稻胚乳细胞作为生物反应器来表达和生产重组蛋白质或多肽的技术,包括医药用、工业用的重组蛋白,整个生产过程涵盖了基因克隆,表达;原料种植,收获,运输,储藏;蛋白提取,纯化,加工等技术。植物生物反应器是以农业的形式完成原料生产,而加工过程和最终产品又以医药的形式完成,将农业和制药业有机整合。1.突破了植物生物反应器表达量低的技术难题2.解决了植物生物反应器不能表达小分子多肽的难题3.攻克了植物生物反应器存在的生产工艺复杂的关键技术4.突破了水稻遗传转化选择性标记基因依赖于国外专利的限制2009年11月,本项技术“水稻胚乳细胞表达技术平台及其应用”顺利通过湖北省科技厅组织的科技成果鉴定,本技术平台得到国内专家的高度认可,认为该技术平台可用于表达各种医用蛋白,具有很强的操作性和实用性,并且建立了重组人血清白蛋白小试、中式工艺,证明了其生物活性。水稻胚乳细胞生物反应器取得突破性进展,解决了植物生物反应器表达量低、纯化工艺复杂和规模化等问题,总体成果达到国际先进水平。水稻胚乳细胞表达技术平台和蛋白质提取纯化技术平台,可以用来高效表达和规模化生产各种人源或其他来源,具有巨大市场前景和市场需求的医药蛋白质或多肽,包括可用于医药和工业试剂的各种酶与多肽;本专利技术克服了包括现有植物或其他表达体系不能解决的表达量低、规模化困难和纯化工艺复杂的问题,可显著地降低生产成本和提高产品的安全性。人血清白蛋白是我国一线大宗临床用药,国家列为具有重大市场需求、存在重点问题,重点培育的重大品种的“三重”生物药品种,主要应用于以下几个领域：临床治疗失血创伤,烧伤引起的休克,脑水肿及损伤引起的颅压升高;肝硬化及肾病引起的水肿或腹水;低蛋白血症,新生儿高胆红素血症;药物载体：利用人血清白蛋白的结合活性,使药物得到运输,提高药物治疗效果;细胞培养添加剂,提供细胞生长所需的氮源营养元素,运输和代谢各种其他营养成分;人工替代血浆,以重组人血清白蛋白为载体,金属卟啉为配体制造人造血浆;纳米材料及融合蛋白：通过靶标药物与人血清白蛋白耦合融合,提高药物半衰期和药效;取代血浆来源的人血清白蛋白,缓解血浆供应不足的局面。重组人α抗胰蛋白酶主要用于哮喘肺气肿、下呼吸道感染等疾病的治疗,尤其是先天性AAT缺损症。和牛皮癣和皮肤干裂以及美容保健领域,是国际上首个成功高效表达重组人抗蛋白酶,并进入市场酶制剂。重组碱性成纤维细胞细胞生长因子,主要用于各种干细胞培养,是胚胎干细胞、神经干细胞、骨髓间质干细胞等干细胞的必须添加物,同时该类因子具有深层修复作用,还应用于外科手术的快速癒合和伤口修复以及美容手术中。重组酸性成纤维细胞细胞生长因子,主要用于烧伤、烫伤、各种溃疡;也广泛用于美容、创面修复等。重组人胰岛素样生长因子,作为生长因子具有促成肌细胞增殖,可用于创面修复和组织工程,同时也具有胰岛素样活性,可降低血糖,保护胰岛细胞,广泛用于糖尿病的预防和治疗,同时具有防止衰老的作用。本专利技术生产的植物源重组人血清白蛋白已经用于干细胞培养领域和疫苗生产领域,作为动物细胞和干细胞培养添加剂,如美国Cynan biological公司将本产品应用于干细胞无血清培养基、Sciencell将本品用于胚胎干细胞培养、美国的Advantage Bio公司用于动物疫苗生产、北京京蒙用于人体间充质干细胞培养和哈药总厂的应用都取得了很好的效果。

421. 肖晓琳, et al., 二维无机材料调控病损皮肤组织再生的研究进展, in 无机材料学报. p. 1–9.

二维无机材料作为一类具有单原子层或几层原子层的无机超薄纳米片，呈现出高比表面积、高导电性和/或高光热转换效率等特点。这些独特的理化特性赋予其促凝血、抗菌、抗炎和抗氧化的生物学效应。近年来，鉴于降解和代谢问题，该类材料被探索应用于调控病损皮肤组织，如全层皮肤缺损、烧烫伤及糖尿病创面等，展现出加速伤口愈合、减轻感染及改善炎症微环境的显著效果。本文围绕二维无机材料的特有结构和生物效应，系统性阐述其在伤口愈合中的应用及相关作用机制，并展望了目前二维无机材料在皮肤修复领域所面临的挑战和前景。

422. 王腾蛟, 生物被膜微环境响应一氧化氮递送系统可视化精准治疗慢性难愈合伤口的研究.

慢性难愈合伤口是指由各种原因引起的经一个月以上治疗未能愈合的伤口,多发生于代谢性疾病或老年性疾病所引起的一系列并发症,如糖尿病足溃疡、长期卧床导致的褥疮以及下肢循环障碍导致的溃疡等。随着现阶段老龄化问题的逐渐加重,慢性难愈合伤口的治疗已经成为当前社会面临的重要医疗负担之一。以糖尿病足溃疡为例,我国作为糖尿病大国,糖尿病足溃疡的年发病率为8.1%,年复发率为31.6%,年死亡率为14.4%。同时,根据宁波市糖尿病流行病学统计数据显示,我市糖尿病足发病率逐年增长,患者年龄有年轻化发展趋势。此外,糖尿病足溃疡花费巨大,约占整个糖尿病治疗费用的三分之一1。反复发作的糖尿病足溃疡不仅意味着繁重的经济负担,也给患者及其家属带来巨大的心理折磨。因此,慢性难愈合伤口的防治必须摆在现代社会疾病治疗的一个重要位置,是亟待解决的关键医疗问题之一。在本项目中,申请人提出构建生物被膜微环境响应释放NO新型NO递送系统,用于精准治疗慢性难愈合伤口的研究。具体来说,项目制备巯基取代铜铁试剂(Thiol functionalized derivative of Cupferron, TCF)做为NO供体。然后,本项目大量制备表面原位生长金纳米粒子的聚多巴胺(pDA@AuNP)做为NO载体材料,并通过金-硫键将TCF负载到载体材料表面,进而构建pDA@AuNP/TCF一氧化氮递送系统。在给药过程中,NO递送系统不仅可响应生物被膜微环境中过表达的过氧化物酶释放NO从而引发生物被膜消散过程,而且可以协同聚多巴胺(polydopamine,pDA)的光热转化作用杀灭感染部位的致病菌。通过细胞及活体实验系统评价该NO递送系统消散生物被膜、促进伤口愈合能力,为NO递送系统在生物被膜感染导致的慢性难愈合伤口精准治疗的临床应用提供参考依据。

423. 王寿宇, 生物清创的临床与基础系列研究.

感染创面是临床常见疾病,病因复杂,症状多变,创面久不愈合,重者致残,给患者的生活和工作带来极大的不便,也给社会和家庭带来了沉重的经济负担。这些患者大都对抗生素不敏感。很难通过普通的外科清创术达到根治的目的。近年来运用生物清创技术治疗感染创面的办法越来越受到国内外专家学者的重视,这给临床外科清创提供了新的技术手段,为生物治疗领域提供了新思路。本课题以生物治疗技术理念为指导,在国际上首创性发现生物清创的新的三大作用机理：去腐、抗菌、促愈合。首次通过离子交换与分子筛层析技术将医用昆虫—丝光绿蝇幼虫血淋巴分泌物的有效抗菌成分提取出来,并证实该抗菌成分为新型抗菌肽类蛋白物质,为临床的应用奠定了理论基础。在国际首创新型生物清创装置,国内首次成功培育医疗用昆虫,并已在近百家医院推广应用。在实验研究基础上,本项目将生物清创技术应用于临床糖尿病足溃疡、褥疮创面以及断肢再植术后感染创面的清创治疗,创面坏死组织被有效清除,新鲜组织生长、细菌被有效吞噬杀灭,达到良好的生物清创作用。技术经济指标、促进行业科技进步作用及应用推广情况：本课题成果可有效治疗创面细菌感染,促进创面愈合,使感染创面的疗效得到大幅度提高,同时大幅度的降低了感染创面的并发症,为感染创面的治疗开辟了新的途径。本项目相关成果获得包括CCTV(走近科学)等权威媒体报道,并在国际生物治疗会议上做大会报告,发表包括SCI收录论文及国内核心期刊论文和国内学术会议论文共40余篇。相关成果处于国际先进,国内领先水平。本课题相关技术在临床应用操作简单、方便、实用,无需特殊设备及工具,目前已在各层次医疗和科研机构得到迅速推广和普及,具有巨大的经济与社会效益。

424. 聂洁萍, 应用密闭式负压引流对糖尿病足溃疡的护理研究.

1.课题来源与背景本项目是梧州市工人医院承担的梧科字[2014]30号文下达的梧州市科学研究与技术开发计划项目,合同编号： 201402019。2.技术原理及性能指标选取2014 年6月至2018 年12月我院收治的61例糖尿病足患者。纳入标准: ①符合糖尿病足溃疡的诊断标准;②溃疡分级以 Wagner0～5 级分级法[ 4 ]为标准;入选均为2级或4级足溃疡,③参与研究全部患者均经过医院伦理委员会的批准;排除标准：① 溃疡癌变② 并发其他恶性肿瘤③ 因其他疾病正在接受激素及免疫抑制剂治疗;④ 慢性肾脏病5期维持透析治疗⑤病变严重需立即截肢。按照治疗方法不同将其分为研究组(30 例)和对照组( 31 例),其中研究组男16例,女14例;平均年龄(53.4±15.4)岁;足溃疡发病时间 3 ～83( 31.4 ± 8.3) d; 溃疡面积1.7～4.5( 3.1 ± 1.4) cm;空腹血糖 7.1～10.5( 8.1 ± 1.2) mmol /L;对照组男17例,女14例;平均年龄(52.9±15.1) 岁;足溃疡发病时间 4～85 ( 31.6 ± 8.4) d; 溃疡面积 2.7 ～ 8.5( 3.2 ± 1.5) cm,空腹血糖 7.4 ～ 10.8( 8.2 ± 1.1) mmol /L; 两组患者的年龄、性别以及病程等一般资料,差异无统计学意义( P＞0.05 ),具有可比性。计划完成糖尿病足溃疡伤口护理40例,对应用密闭式负压引流技术与常规湿性换药两组患者进行研究,由于刚开展病例数较少,项目组中部分成员的工作有变动,增加了项目组成员,项目部分人员的排序需要变更,项目延期完成,实际完成61例,达到合同要求。发表论文《应用封闭式负压引流技术对糖尿病足溃疡的护理效果研究,在《世界最新医学》杂志2020年第20卷第24期上发表。3.技术的创造性与先进性(1)保留活性组织：通过封闭式负压引流技术可以在患者创伤口表面造成湿润的一种环境,避免创伤面组织失去活性,有利于表皮细胞再次生长;(2)治疗创口比较小：由于封闭式负压引流自身具有特殊的治疗机制,可以创造出和皮肤比较相似的生理环境,可以为患者提供更好的治疗;(3)减少组织水肿症状：通过封闭式负压引流技术可以有效的减少患者组织水肿现象;(4)避免发生感染：封闭式负压引流技术还可以创造出低氧的环境,有效的把创伤面和外界隔离起来,避免了创伤面出现感染,极大的降低了患者的感染率;(5)促进骨髓生长：利用纳米级药物粒子可以增强吸收,促进了骨髓的生长。(6)减少换药次数及减轻患者痛苦,改善患者消极的治疗态度和负性情绪,增强恢复的信心,提高患者对疾病的认知水平及治疗的依从性。4.技术的成熟程度,适用范围和安全性通过封闭式负压引流技术可以在患者创伤口表面造成湿润的一种环境,避免创伤面组织失去活性,有利于表皮细胞再次生长;另外由于封闭式负压引流自身具有特殊的治疗机制,可以创造出和皮肤比较相似的生理环境,可以为患者提供更好的治疗;对糖尿病足溃疡采取持续封闭式负压引流进行治疗,有利于提高临床有效性,值得推广应用。5.应用情况及存在的问题存在问题糖尿病足溃疡患者使用负压引流效果较好,但耗材的价格相对较高,首次接受治疗时有一定的顾虑,依从性受到一定的影响。今后的打算负压引流技术更广泛应用于临床,不仅仅是应用于糖尿病患者溃疡,也可应用于其他慢性、难愈合的伤口治疗、护理。6.历年获奖情况2019年 <动态血糖监测在糖尿病中的应用及效果研究>科研得到了市科技局项目验收。

425. 牟晓洲, 细菌快速诊断及其难愈创面修复新技术的开发应用.

本课题属于自主研发项目。项目意在开发可快速准确检测和鉴别细菌以满足临床快检及提供诊断和指导用药依据的新技术,开发可以克服耐多药细菌的抗菌新体系,可以通过消除生物膜进而促进生物材料治疗作用以修复感染性难愈创面疾病的新材料,以达到降低细菌感染危害的目的。项目成果在临床快检、细菌感染治疗、感染所致创面修复方面将显示出巨大的临床应用潜力,其应用推广对加快细菌感染性疾病的治疗速度、提高治疗效果、降低死亡率具有重要意义,为有效降低细菌感染带来的疾病危害提供了可能。将细菌的氧化还原体系和点击化学反应辅助的纳米金比色法结合可实现病菌细菌快速可视化检测,该检测方法可以在复杂的人工脓毒症血液样本中快速(1小时内)检测出敏感性高的大肠杆菌(40CFU/mL)。采用活化、修饰、交联等方法合成并利用金纳米簇(AuNC)荧光探针可实现大肠杆菌的快速分化、检测和杀菌剂筛选,该细菌检测方法可在0.5 h内成功实现102CFU/ mL微量细菌的快速检测。小鼠皮下细菌感染实验和生物膜导管模型证实了Ce6&CO@FADP抗菌体系具有良好的抗感染和生物膜消融性能。中性pH条件下带相反电荷的两性分子肽可以共聚形成超分子水凝胶,基于自组装的pH可切换的抗菌超分子水凝胶IKFQFHFD体系协同作用可消除生物膜和挽救慢性创面停滞愈合。本项目创新性的将细菌的氧化还原体系和点击化学反应辅助的纳米金比色法结合并集成到智能化移动平台实现了可视且移动化的特异性诊断病原细菌。提出了一种利用金纳米簇(AuNC)荧光探针进行大肠杆菌快速分化、检测和杀菌剂筛选的新策略,所开发的用诊疗一体化纳米探针实现了对体内细菌感染的快速、非侵入、高灵敏度诊断和高效治疗。项目还创新性的采用含氟两亲性树突状肽(FADP)构建了新型PDT驱动的可控CO释放系统(Ce6&CO@FADP),实现了高效抗菌和消融生物膜。进一步创新性的开发了负载有cypate和脯氨酸药物的pH响应型抗菌八肽(IKFQFHFD)水凝胶材料,该抗菌八肽水凝胶材料20天内就能使感染MRSA的糖尿病小鼠创面在体内完全愈合。以上两种细菌快速诊断技术及抗菌新系统、新材料的制备方法和应用研究尚未在国内外公开报道。项目组开发了两种新的细菌快速诊断技术,目前这两项研究成果已申请授权获得2项发明专利,且在完成单位及相关合作单位相继推广,有效实现了脓毒症等疾病的早期诊断和用药指导,提高了相关企业生物样本细菌检测效率,产生了良好的社会效益。关于创面修复的新材料有待进一步实现产品市场化,下一步还需对相关成果进一步加大推广力度,以进一步提高其应用价值并产生更大的经济效益。

426. 黄力毅, 碘化钠提高亚甲基蓝介导的光动力学抗耐药革兰氏阳性和阴性菌作用及机理研究.

1、课题来源与背景：细菌引起的感染是临床上常见和多发的感染性疾病,其在整个人类历史上一直被认为是一个威胁人类健康的主要问题。随着广谱抗生素的普遍应用及不断升级,近年来已证明许多不同种类的微生物对抗生素的耐药发生率已在世界的大部分地区持续不断的飙升。2、研究目的与意义：随着感染发生率逐年上升,抗生素的普遍应用和不断升级及滥用,致病菌的耐药性日益严重,因此,寻找安全、抗耐药、疗效好的新型抗菌药物或新的治疗途径来替代或者辅助传统的抗生素治疗已迫在眉睫,并且已成为国内外研究的热点。光动力医学(PDT)属于一种新兴、无创伤、无毒副作用、无耐药性的治疗方法,是目前国际上正在发展的一种新技术,其在欧美日等许多发达国家, 已经获得政府药品主管机构的审查批准, 在越来越多的医院成为一种新的常规治疗手段。光动力医学在一些感染性疾病中取代抗生素治疗将成为可能,这将彻底改变传统的抗感染理念,缓解正日趋面临的抗生素耐药危机,必将翻开人类与致病菌斗争史上重要的一页。3、主要论点与论据：(1)主要论点：比较加入与未加入碘化钠(NaI)的亚甲基蓝(MB)- PDT 杀菌作用主要论据：经过光动力学灭活细菌实验筛选出有效杀灭1-2个 logs耐药革兰氏阳性细菌MRSA或阴性细菌E.coli的所需光敏剂MB的浓度、光波和光的能量组合,比较加入与未加入 NaI 的APDT杀菌效果,从而得出NaI能够增强MB-PDT的杀菌作用。(2)主要论点：利用 Fenton 反应证实 NaI 在 PDT 杀菌过程中所起的作用主要论据：通过比较加入 NaI 和未加入 NaI 的Fenton(H2O2/ Fe2+ 体系)反应的杀耐药革兰氏阳性或阴性细菌作用,从而验证I- 的产生,从而得出NaI能够增强MB-APDT的杀菌作用机理。(3)主要论点：动物实验主要论据：通过动物实验证明了NaI能够明显增强MB介导的PDT治疗感染了耐药革兰氏阳性菌MRSA的三度烧伤,此研究为临床上治疗耐药革兰氏阳性菌MRSA提供了有力的科学依据,为临床上治疗MRSA提供了一种全新观念的治疗手段。4、创见与创新：本项目通过探明 NaI 提高 MB 介导的PDT对耐药革兰氏阳性(MRSA)和阴性( E.coli )菌的作用及机制进行一系列的研究,从而提出一个新的 APDT 作用机理。5、社会经济效益,存在的问题：社会经济效益：本研究所采用的光敏剂MB属于吩噻嗪类光敏剂,其已被美国FDA认为安全、无毒副作用,且 MB 光敏剂已被批准临床静脉注射于人类。无毒的无机盐NaI 增强MB-APDT作用及其机制研究发现在MB介导的PDT中加入 NaI, NaI能明显提高PDT杀耐药革兰氏阳性和阴性菌作用。由于MB及NaI均是被认为安全、无毒副作用,因此,其可直接应用于临床。NaI能够明显的增强MB介导的PDT的杀菌作用,将来可为细菌性局部感染患者(如艾滋病并皮肤细菌感染、烧伤并感染、感染性外耳道炎、糖尿病足部溃疡等),尤其是耐药菌引起的烧伤感染、慢性溃疡等提供一种全新观念的安全可靠、疗效好、无耐药、无毒副作用的理想治疗手段,必将产生不可估量的社会和经济效益。存在的问题：作为治疗新手段,有待有关方面或社会资本关注、对接和投入,因此,目前还是待字闺中。

427. 董鹏, 温敏性抗菌水凝胶在糖尿病足溃疡愈合中的作用及机制研究.

本课题的来源是广州市科技计划项目。本研究立足设计糖尿病足溃疡病人溃疡创面的新型复合抗感染敷料,以聚两性离子材料作为基质,采用新型抗菌活性成分,制备了具有良好抗菌性能的水凝胶敷料。具体地：1)合成甲基丙烯酰化精氨酸(Marg),Marg与壳寡糖(COS)通过冷冻聚合制备具有大孔形貌特征的水凝胶敷料。通过控制敷料制备过程中的Marg/COS投料比、凝胶制备温度等条件,制备了具有不同形貌的多孔水凝胶。我们发现-20摄氏度制备的水凝胶具有典型的大孔结构。同时水凝胶中COS与骨架的相互作用主要受Marg/COS投料比的影响。复合多孔水凝胶具有良好的COS持续释放特性,并且随着COS的释放水凝胶的抗粘附性增强。该敷料具有良好的抗真菌特点。因此,该水凝胶有潜力作为“杀菌-自洁”型水凝胶进行进一步研究。2)为了增强水凝胶的抗细菌效果,设计合成侧链含有正电荷伯胺基团的聚(酯-碳酸酯)。该正电荷聚(酯-碳酸酯)模仿抗菌肽的两亲性结构,有助于发挥良好的抗菌效果。研究表明随着携带正电荷的碳酸酯单元在聚合物中的比例增加,聚合物的水溶性增强,并表现出更强的杀菌性。实验表明设计的正电荷聚合物是通过破坏细菌细胞膜发挥杀菌作用,这与抗菌肽的杀菌机理类似。3)上述两种抗菌剂各自有抗菌谱窄、起效浓度高等缺点,为了提高敷料中抗菌成分的杀菌性,我们改进了纳米银的合成。普通银基敷料中纳米银稳定性差、易团聚,我们设计原位合成稳定化的纳米银同时不降低其杀菌能力。首先合成了侧链含有羟基的两性离子共聚物,并通过原位反应制备了具有“核-壳”结构的稳定化纳米银。其次,我们证明纳米银的尺寸可以通过前体银离子与两性离子共聚物的投料比控制。该“核-壳”结构的稳定化纳米银通过破坏细菌细胞膜发挥抗菌作用,同时其抗菌效果优于市售纳米银。通过本研究,我们开发了具有大孔结构的抗真菌聚两性离子复合敷料,并通过合成可降解正电荷聚(酯-碳酸酯)和“核-壳”结构的稳定化纳米银提高了敷料的抗细菌效果。上述材料为对抗耐药菌感染提供了新的思路,但具体的抗耐药菌机理有待深入挖掘。

428. 蝎肽抗菌凝胶治疗烧伤创面伴金黄色葡萄球菌感染的临床应用.

该课题的研究是主要是针对临床上伴有金黄色葡萄球菌的烧伤患者可导致全身炎症反应综合征,而烧伤患者的创面上往往会因为感染导致创面加深,愈合后疤痕增生明显。在临床上以往传统治疗烧伤创面的应用方法外用SD-Ag霜治疗烧伤创面。临床观察SD-Ag霜在烧伤创面的使用过程中,创面深度有加深迹象,可能和霜剂在创面上应用形成薄痂,揭除薄痂易导致创面加深有关。另外,由于病菌耐药性的出现,使SD-Ag霜杀菌力明显下降,并使创面感染病菌呈多样性。如何选用良好的保护创面的外用抗菌药物的选择是目前烧伤治疗的难点。基于该情况我们于2010年1月起成立课题研究小组,选用新型蝎肽抗菌凝胶的抗菌肽,也称为肽类抗生素或天然抗生素,针对性选择的36例患者分为治疗组及对照组(未治疗伴有金黄色葡萄球菌的烧伤创面)。通过对2010年5月～2012年1月收治的112例选取典型病例32例采用保守治疗烧伤创面伴金黄色葡萄球菌的患者进行对比观察,分别用蝎肽抗菌凝胶(治疗组)和SDAG霜(对照组)包扎治疗进行对比发现,通过失,创面刺激性较对照组小;两组创面培养均呈阳性,细菌检出率治疗组小于对照组,用药后治疗组较对照组转阴率高。蝎肽抗菌凝胶在治疗深度创面中较快的缩短溶痂过程,同时缩短创面愈合时间,显著减轻病人疼痛程度,抗菌效果佳。特别对于界限不清间生态组织的深Ⅱ～浅Ⅲ度烧伤创面,可减少换药及手术削痂的次数,具有促进肉芽组织的生长等优势。我们采用治疗组先采用创面生理盐水冲洗至创面清洁。清除坏死组织后再用生理盐水冲洗创面,活力碘消毒周围皮肤,以无菌棉球将创面拭干后,使用蝎肽抗菌凝胶均匀涂抹于创面,厚度约1～2mm。每日1次,或使用蝎肽抗菌凝胶浸润纱布敷于创面,每2日换药一次。结果显示治疗组比对照组创面愈合时间平均提前6.05天(p＜0.05),溶痂的速度加快,创面分泌物提前减少及消失,病人接受程度高;用蝎肽抗菌凝胶,细菌药敏试验中可见蝎肽抗菌凝胶对金黄色葡萄球菌可以破坏其细胞壁,从而达到消灭金黄色葡萄球菌。蝎肽抗菌凝胶在治疗深度创面中较快的缩短溶痂过程,同时缩短创面愈合时间,显著减轻病人疼痛程度,抗菌效果佳。特别对于界限不清间生态组织的深Ⅱ～浅Ⅲ度烧伤创面,可减少换药及手术削痂的次数,具有促进肉芽组织的生长等优势。蝎肽抗菌凝胶处理后创面愈合时间、愈合后疤痕增生,同时蝎肽抗菌凝胶换药室纱布较湿润易于揭除,刺激性小,患者疼痛感轻微,对小儿患者尤为明显。本课题资料齐全、完整,选题新颖、实用。临床应用观察蝎肽抗菌凝胶在治疗烧伤创面伴金黄色葡萄球菌的效果的优势是：细菌药敏试验中可见蝎肽抗菌凝胶对金黄色葡萄球菌可以破坏其细胞壁,从而达到消灭金黄色葡萄球菌。治疗组比对照组创面愈合时间平均提前6.05天(p＜0.05),溶痂的速度平均较对照组加快5天,创面分泌物提前减少及消对照组选择适当,统计学应用合理。采用的研究方法先进、结论可信,具有创新性。该课题是一项较新的治疗烧伤创面的好方法,且安全性强。针对临床上常见的烧伤、外科感染性伤口、糖尿病足、褥疮、及各种擦伤等均有良好的治疗效果,已在省人民医院推广应用。下一步将在地、市、州及县市区、乡镇卫生院做进一步的推广应用。今后需要在制剂的浓度上改进。下一步我们会采用更大量的数据来支持该药物在深度烧伤、大面积烧伤患者创面、放射性伤口及其他领域的患者长期应用的疗效,已扩大该药物的临床应用范围。