動物活體成像系統(tǒng)在血小板膜納米顆粒促進糖尿病傷口愈合研究中的應用

近日，南方醫(yī)科大學皮膚病醫(yī)院楊斌、鄭舉敦聯(lián)合昆明醫(yī)科大學/寧夏醫(yī)科大學廖玉輝在糖尿病潰瘍治療研究方面取得了新進展。相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在國際權(quán)威期刊《Aggregate》（IF=13.9、一區(qū)top期刊）上。

糖尿病潰瘍因多因素病因、高致殘率和高治療成本構(gòu)成嚴重醫(yī)療負擔，其核心障礙在于持續(xù)炎癥反應與過度氧化應激形成的惡性循環(huán)：高糖微環(huán)境和微生物脂多糖（LPS）觸發(fā)氧化損傷，導致促炎性M1巨噬細胞極化并大量分泌IL-1β、TNF-α等炎癥因子，持續(xù)招募中性粒細胞致使炎癥期延長；同時抗炎性M2巨噬細胞功能被抑制，修復關(guān)鍵因子（如IL-10、TGF-β1）分泌不足，阻礙傷口向增殖期過渡。現(xiàn)有以生物活性物質(zhì)為基礎的療法（如重組生長因子、唾液組蛋白Histatin1/Hst1）雖能促進細胞遷移、血管生成和膠原沉積，但Hst1等肽類在傷口高蛋白酶環(huán)境中極端不穩(wěn)定——文獻指出其在慢性傷口滲出液中24小時內(nèi)降解率高達92%，嚴重制約生物利用度和治療效果。

針對上述局限，傳統(tǒng)遞送系統(tǒng)（如聚乙二醇、水凝膠）存在生物相容性差和異源材料安全風險等問題。而血小板膜包被納米顆粒（PNPs） 展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢：其表面CD47蛋白可介導免疫逃逸延長體內(nèi)循環(huán)時間，且膜表面受體能高效吸附LPS及炎癥因子，直接改善傷口微環(huán)境。然而，缺乏藥物釋放實時監(jiān)測手段限制了精準治療的實施。為此，本研究提出創(chuàng)新性解決方案：利用聚集誘導發(fā)光材料（AIEgens） 的特性——其在聚集狀態(tài)下熒光顯著增強，將AIE與Hst1共價結(jié)合后封裝于PNPs中，構(gòu)建兼具長效穩(wěn)定性、微環(huán)境調(diào)控與可視化功能的Hst1-AIE@PNPs復合體系。

該設計的核心價值體現(xiàn)在三方面：首先，PNPs作為仿生載體有效屏蔽蛋白酶對Hst1的攻擊，實驗證實其24小時傷口環(huán)境保留率（76.1%）較游離Hst1（8%）提升9.5倍；其次，PNPs通過吸附LPS協(xié)同Hst1調(diào)控巨噬細胞表型轉(zhuǎn)化（經(jīng)MAPK/NF-κB通路抑制M1極化），同時清除活性氧（ROS），形成抗炎-抗氧化雙重機制；最后，AIE標記實現(xiàn)藥物在富集位點的熒光增強可視化，為療效評估提供動態(tài)依據(jù)。這一跨學科策略通過整合納米技術(shù)、分子影像與免疫調(diào)控，突破糖尿病傷口愈合的微環(huán)境障礙，為推進臨床轉(zhuǎn)化提供新范式。

圖1. Hst 1-AIE@ PNP的構(gòu)建示意圖及其促進小鼠模型糖尿病傷口愈合的機制

圖2.不同時間受傷時間，不同藥物組處理的糖尿病傷口的熒光結(jié)果

為評估血小板納米載體（PNPs）對抗菌肽Hst1的保護作用與緩釋性能，通過廣州博鷺騰生物科技有限公司 AniView 多模式動物活體成像系統(tǒng)拍攝不同時間受傷時間，不同藥物組處理的糖尿病傷口的熒光結(jié)果（圖2）。與游離AIE熒光分子、Hst1-AIE復合物相比，Hst1-AIE@PNPs處理組表現(xiàn)出顯著延長的熒光滯留：游離組24小時內(nèi)信號衰減超90%，而PNPs組24小時仍維持初始強度的76%，48小時僅降至半衰期水平（約50%）。定量分析（圖2C）進一步揭示其緩釋動力學特征——前12小時藥物幾乎無釋放（保留>95%），12-48小時緩慢釋放，形成鮮明對照于游離Hst1-AIE的快速酶解消失。該結(jié)果直接證實PNPs能有效抵抗傷口蛋白酶降解，使Hst1的生物活性維持時間從不足8小時延長至48小時以上，為后續(xù)促愈合療效提供關(guān)鍵藥代動力學基礎。

論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/agt2.70073