《European Polymer Journal》：Future clinical dressings for chronic wound repair: Pioneer strategies for accelerated angiogenesis
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血管生成调控在慢性伤口修复中起关键作用，先进聚合物敷料通过整合生物活性成分（如生长因子、金属纳米颗粒）和智能释放系统（如缓释技术、基因递送）有效促进血管再生和创面愈合。研究系统综述了天然（壳聚糖、藻酸盐）与合成（PLGA、聚乙烯醇）聚合物敷料的创新设计，及其通过VEGF信号通路、ERK1/2激活和HIF-1α调控等分子机制改善慢性伤口治疗的潜力，并评估了临床转化价值。
莱拉·雷扎伊（Leila Rezaei）|谢尔科·纳塞里（Sherko Naseri）|瓦希德·阿萨多利（Vahideh Assadollhi）|沙加耶格·肖贾伊（Shaghayegh Shojaei）|拉齐耶·海达里（Razieh Heidari）|法特梅·埃拉希安（Fatemeh Elahian）|赛义德·阿巴斯·米尔扎伊（Seyed Abbas Mirzaei）
伊朗萨南达杰（Sanandaj）库尔德斯坦医科大学健康发展研究所细胞与分子研究中心（Cellular and Molecular Research Center, Research Institute for Health Development, Kurdistan University of Medical Sciences）
摘要
慢性伤口由于复杂的生物过程（尤其是血管生成）受损，仍然是一个重大的临床挑战。血管生成是组织修复的关键组成部分，它确保了再生组织获得足够的氧气和营养；其紊乱会导致愈合延迟和并发症增加。通过先进的伤口敷料来增强血管生成是一种有前景的策略，可以加速伤口修复并减轻慢性伤口的负担。这些工程化的敷料不仅为组织再生提供了有利的环境，而且当与生物活性剂结合使用时，还能主动调节参与新血管形成的分子和细胞途径。本综述总结了旨在促进慢性伤口血管生成的聚合物敷料的最新进展。常用的生物聚合物包括壳聚糖、海藻酸盐、纤维素、几丁质和明胶，以及合成聚合物如聚乙烯醇、聚乳酸、聚（乳酸-羟基乙酸）和聚氨酯，它们常被用作功能性基质。这些系统通常与多种治疗成分结合使用，如生长因子、药物、植物来源的生物活性物质、基因材料、金属以及细胞来源的产品（如外泌体）。这些成分在伤口部位的控释可以减轻炎症和氧化应激，调节巨噬细胞的极化，并激活关键的促血管生成信号通路，主要通过上调VEGF和激活ERK1/2、HIF-1α和α-SMA来实现。总体而言，将这些化合物纳入先进的聚合物敷料中，为刺激血管生成、改善伤口愈合效果以及提高慢性伤口患者的临床管理和生活质量提供了一种创新且多方面的方法。
引言
伤口愈合是一个涉及多种病理生理机制的复杂过程，而血管生成在加速这一过程中起着关键作用[1]。慢性伤口给医疗系统带来了巨大的经济负担。根据《2025年汇编》（Compendium 2025）的数据，美国有超过1000万人受到慢性伤口的影响，每年给医疗保险系统造成约220亿美元的损失。全球伤口护理支出估计接近1480亿美元。尽管成本高昂，但对慢性伤口的研究资金仍然有限，这突显了需要新的疗法和先进的敷料来改善愈合情况并降低成本[2]。慢性伤口愈合延迟的主要原因之一是血管生成受损。血管生成通过形成新的血管来扩展血管网络，并增加毛细血管密度，相比健康组织而言。随着时间的推移，这些毛细血管会退化，血管密度会恢复正常水平。慢性且无法愈合的伤口会增加患者的发病率和医疗成本，主要是由于血管生长不足。因此，刺激血管生成被认为是改善伤口愈合的有效策略。基于血管生成的疗法，包括生物学、药理学和细胞学方法，在改善伤口愈合、减少并发症和治疗费用方面具有巨大潜力[3]。
生长因子、蛋白水解酶和有利的微环境是新血管形成的关键因素。伤口愈合研究的主要目标是开发治疗慢性伤口的有效策略。尽管科学取得了进步，但慢性全层伤口的管理仍然具有挑战性。持续的感染、炎症和血管生成缺陷会加剧这一问题。血管床的丧失可能导致慢性损伤或组织坏死。体内研究表明，多功能敷料可以通过促进血管生成和减少病理状况来加速伤口愈合[4]。传统的伤口敷料是干燥的，无法提供愈合所需的湿润环境。这些敷料不适合慢性伤口，尤其是糖尿病溃疡，因为它们仅提供被动保护，缺乏治疗特性[5]。
另一方面，现代敷料不仅能够保护伤口，还能积极促进愈合，成为当今首选的治疗方式。现在广泛使用各种天然和合成聚合物来制造伤口敷料，在组织修复和再生中发挥着重要作用。聚合物敷料因其能够促进伤口愈合和改善治疗效果而得到广泛应用，特别是在糖尿病伤口中。这些敷料可以装载药物和生物活性剂，由壳聚糖、海藻酸盐、纤维素、几丁质和明胶等生物聚合物，以及聚乙烯醇、聚乳酸、聚（乳酸-羟基乙酸）、聚 glycolide 和聚氨酯等合成聚合物组成[6]。此外，将这些敷料与负压伤口疗法（NPWT）和高压氧疗法（HBOT）等成熟的临床方法结合使用，可以显著提高治疗效果。研究表明，NPWT和HBOT的结合可以通过改善局部和全身氧合、促进肉芽组织形成以及刺激血管生成来加速慢性伤口的愈合[7],[8]。
聚合物敷料具有高孔隙率、适当的吸湿性、最佳的水蒸气透过率、良好的机械性能、气体交换能力和保湿性，为糖尿病伤口的愈合提供了适宜的环境。此外，在这些敷料中加入金属纳米颗粒、抗生素、干细胞、生长因子、维生素和抗氧化剂可以通过增强血管生成来加速伤口愈合[9]。利用对分子途径的了解来改进血管生成，可能是加速伤口愈合和减少慢性伤口相关并发症的关键步骤。更深入地理解这些敷料如何影响与血管生成相关的生物过程，可能会带来更有效的治疗策略的开发。本研究的目的是探讨先进敷料通过刺激血管生成在促进伤口愈合中的作用，分析其背后的生物学机制，并评估其临床应用。
部分摘录
核心血管生成机制
血管生成过程是由多种细胞信号通路的协调激活引起的，这些通路受VEGFA、FGF、PDGF、EGF、HGF、TGF-β、ANG和SDF-1α等生长因子的调节。这些因子与内皮细胞表面的相应受体结合，激活多种细胞内级联反应，包括PI3K/AKT、MAPK/ERK、JNK、p38和SMAD通路。这些通路的信号输出导致基因和蛋白质的激活
草药生物活性敷料作为促血管生成治疗在伤口愈合中的应用
天然植物长期以来一直用于伤口治疗，其对伤口愈合、信号通路激活和疤痕减少的积极作用已经得到证实。然而，不当使用可能会引起毒性副作用。因此，现代药物递送方法已经取代了传统的植物基方法[18]。最近的研究表明，由于植物的生物相容性和可降解性，植物化合物在皮肤递送系统和伤口敷料中变得越来越重要
携带生长因子的聚合物敷料用于伤口愈合
生长因子在促进血管生成和加速组织修复方面起着重要作用。这些因子在体内自然产生，在伤口愈合过程中非常有效。动物研究也表明，使用外源性生长因子有助于伤口闭合和增强血管生成[3]。已经采用了凝胶、喷雾和注射等多种方法将生长因子递送到伤口。然而，也存在一些问题
含有细胞来源外泌体的敷料用于伤口血管生成
干细胞，包括脂肪干细胞、间充质干细胞和iPSC，在伤口愈合中起着重要作用，因为它们能够刺激血管生成、调节免疫并分化为多种细胞类型。这种方法被认为是治疗传统方法难以处理的伤口的有希望的方法。间充质干细胞因其内在的血管生成特性而被选为细胞外囊泡的生成者[76]。来自
富含治疗剂或金属离子的敷料用于加速血管生成
将药物化合物装载到具有控释特性的聚合物敷料中可以加速伤口愈合过程。除了减少炎症和感染外，这些药物还能刺激血管生成并改善血液供应，从而为组织氧合和再生创造有利条件。研究表明，将L-赖氨酸[105]、二甲双胍[38]、氧氟沙星[31]和去铁胺[106]等成分加入聚合物系统中可以特别增强
通过装载遗传物质的敷料加速伤口愈合中的血管生成
伤口愈合和血管生成的一个新颖方法是使用含有遗传因子的敷料。这些敷料通过结合天然聚合物和携带特定基因的纳米颗粒来加速愈合过程。例如，将含有SDF-1α基因的聚乙烯亚胺纳米颗粒与胶原-软骨素硫酸盐支架结合，创建了一个具有血管生成特性的基因激活系统。转染到这些支架中的间充质干细胞
血管生成聚合物敷料的临床评估和未来方向
临床证据表明，基于聚合物的敷料可以作为血管生成和生长因子的有效载体，用于管理慢性伤口。在两项双盲临床试验中评估了从人胎盘提取的纯化血管生成和生长因子。在第一项临床研究中，患有大面积伤口的住院患者使用了含有胎盘来源因子的琼脂-聚丙烯酰胺敷料。18名患者被随机分配到
讨论
天然和合成聚合物为设计和开发先进的生物材料提供了多功能平台。其中，天然聚合物如胶原蛋白、壳聚糖和海藻酸盐因其优异的生物相容性、良好的可降解性和低细胞毒性而特别适用于生物医学和药物递送应用。这些聚合物富含生物活性功能基团，支持包括细胞粘附、增殖和组织
结论
最近的研究表明，包括水凝胶、纳米纤维和复合支架在内的先进聚合物敷料，结合了多种生物活性成分（如药物化合物、植物来源的植物化学物质、金属离子、纳米颗粒、生长因子、外泌体和基因材料），在刺激靶向细胞反应和增强血管生成方面具有巨大潜力。这些多功能系统通过实现可控和持续的释放
资金和致谢
本研究得到了沙赫雷科德医科大学（Shahrekord University of Medical Sciences，SKUMS-8200）的资助。资助方未参与研究设计、数据收集与分析、发表决定或手稿的撰写。ChatGPT仅用于改进拼写、语法和整体英语语言质量。该工具未参与研究设计、数据分析、结果制定或作者的核心职责。
数据和材料的可用性
CRediT作者贡献声明
莱拉·雷扎伊（Leila Rezaei）：撰写——原始草稿。谢尔科·纳塞里（Sherko Naseri）：研究。瓦希德·阿萨多利（Vahideh Assadollhi）：概念构思。沙加耶格·肖贾伊（Shaghayegh Shojaei）：概念构思。拉齐耶·海达里（Razieh Heidari）：方法学。法特梅·埃拉希安（Fatemeh Elahian）：撰写——审阅与编辑。赛义德·阿巴斯·米尔扎伊（Seyed Abbas Mirzaei）：撰写——审阅与编辑、监督。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。
