负载肉桂酸的刺激响应型水凝胶通过PGP-1介导的免疫重塑促进伤口愈合

《Journal of Nanobiotechnology》：Carnosic acid-loaded stimuli-responsive hydrogel promotes wound healing through PGP-1 mediated immune remodeling

持续炎症阻碍伤口愈合，局部免疫微环境起关键调控作用。研究发现，肉桂酸（CA）作为PGP-1抑制剂可降低促炎细胞因子并促进M2巨噬细胞极化，从而重塑免疫微环境。基于CA与4-氨基苯硼酸（APBA）构建的CAP水凝胶具有自愈性、高细胞相容性（存活率~95%），在酸性高ROS环境下加速释放CA（释放率82.48%），增强早期炎症阶段的局部CA作用，促进深烧伤创面闭合（20天）和血管生成，同时下调PGP-1及相关炎症通路。该研究为伤口愈合提供新策略，并开发出具有转化潜力水凝胶材料。

　　

摘要

持续的炎症是有效伤口愈合的主要障碍。与炎症状态密切相关的局部免疫微环境在整个修复过程中发挥着核心的调控作用。焦谷氨酰氨基肽酶1（PGP-1）与炎症相关疾病有关，但其在伤口炎症和再生中的作用尚不清楚。本研究发现肉碱酸（CA）是一种强效的PGP-1抑制剂，能够减少促炎细胞因子的产生并促进M2型巨噬细胞的极化，从而显示出显著的重塑免疫微环境的潜力。基于这一发现，将CA与4-氨基苯硼酸（APBA）结合使用，制备了一种响应刺激的水凝胶（CAP水凝胶）。该水凝胶不仅具有自愈能力和细胞相容性（细胞存活率约95%），还能在模拟炎症伤口的酸性及高活性氧（ROS）条件下实现82.48%的pH/ROS响应性CA释放。这种靶向响应性有望在炎症早期增强局部CA的可用性，从而加强PGP-1的抑制作用并重塑免疫微环境。在深度烧伤模型中，CAP水凝胶在20天的治疗期间显著加速了伤口闭合并促进了血管生成。此外，它通过下调PGP-1及相关炎症信号通路，促进了局部免疫微环境的良好重塑。总体而言，本研究提供了一种通过抑制PGP-1和调节免疫微环境来促进伤口愈合的可行策略，并开发出一种具有临床应用潜力的功能性水凝胶，适用于先进的伤口护理和再生医学。

图形摘要

持续的炎症是有效伤口愈合的主要障碍。与炎症状态密切相关的局部免疫微环境在整个修复过程中发挥着核心的调控作用。焦谷氨酰氨基肽酶1（PGP-1）与炎症相关疾病有关，但其在伤口炎症和再生中的作用尚不清楚。本研究发现肉碱酸（CA）是一种强效的PGP-1抑制剂，能够减少促炎细胞因子的产生并促进M2型巨噬细胞的极化，从而显示出显著的重塑免疫微环境的潜力。基于这一发现，将CA与4-氨基苯硼酸（APBA）结合使用，制备了一种响应刺激的水凝胶（CAP水凝胶）。该水凝胶不仅具有自愈能力和细胞相容性（细胞存活率约95%），还能在模拟炎症伤口的酸性及高活性氧（ROS）条件下实现82.48%的pH/ROS响应性CA释放。这种靶向响应性有望在炎症早期增强局部CA的可用性，从而加强PGP-1的抑制作用并重塑免疫微环境。在深度烧伤模型中，CAP水凝胶在20天的治疗期间显著加速了伤口闭合并促进了血管生成。此外，它通过下调PGP-1及相关炎症信号通路，促进了局部免疫微环境的良好重塑。总体而言，本研究提供了一种通过抑制PGP-1和调节免疫微环境来促进伤口愈合的可行策略，并开发出一种具有临床应用潜力的功能性水凝胶，适用于先进的伤口护理和再生医学。

图形摘要