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口腔医院黄少宏教授团队设计新型刺激响应性纳米制剂用于加速糖尿病创面愈合

时间:2024-01-30 08:33:56  来源:   编辑:张淼  作者:黄秀红  点击:

糖尿病患者容易出现皮肤黏膜损伤,迁移难愈导致糖尿病创面。过度炎症反应,线粒体氧化应激及血管损伤等是糖尿病创面最主要病理改变。针对上述病理机制,本研究设计了一种可喷涂并具有pH响应的钼酸寡糖纳米制剂(CMO),以调控巨噬细胞线粒体功能,调节局部免疫环境并促进血管生成。CMO能够响应糖尿病创面弱碱性环境,释放Mo2+和壳寡糖(COS)。CMO显著促进巨噬细胞线粒体氧化磷酸化,驱动M2极化从而发挥抗炎作用。具体来说,CMO降低巨噬细胞总活性氧(ROS)和肿瘤坏死因子𝜶(TNF-𝜶)水平,上调线粒体膜电位(MMP)水平及超氧化物歧化酶(SOD)和白细胞介素10 (IL-10)的表达。此外,CMO显著促进了内皮细胞增殖和迁移活力,并显著上调PI3K/HIF-1𝜶/VEGF通路从而促进血管生成。

糖尿病大鼠体内创面愈合实验进一步证实,CMO能够通过显著增强巨噬细胞线粒体功能,促进血管生成、肉芽组织合成、细胞外基质沉积和组织重塑来调节炎症微环境。这种具有线粒体功能调控,免疫调节特性及促进血管生成的刺激响应纳米制剂在糖尿病创面修复方面具有广阔的应用前景。

图1. CMO可喷涂在糖尿病创面上,通过pH响应释放Mo2+和COS,实现创面修复的多阶段适应能力。在伤口修复过程中,Mo2+可协同COS生物效应,增强线粒体功能,

促进巨噬细胞从M1向M2转变。在这种微环境下,CMO可通过PI3K/HIF-1α通路刺激血管生成。CMO的免疫调节活性和促进血管生成最终加速糖尿病创面愈合。

该研究在Advanced Healthcare Materials (TOP期刊)上发表,题为“Controllable Adaptive Molybdate-Oligosaccharide Nanoparticles Regulate M2 Macrophage Mitochondrial Function and Promote Angiogenesis via PI3K/HIF-1𝜶/VEGF Pathway to Accelerate Diabetic Wound Healing”。口腔医院黄秀红博士后为第一作者,黄少宏教授为通讯作者。

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