Small Structures:具有活性氧清除功能的手术缝合线促进伤口的闭合与修复

目前,各种类型的伤口,包括术后的急性创伤、烧伤、糖尿病或循环障碍引起的慢性创面,仍然是临床关注的焦点,对患者和社会产生了巨大的影响。伤口愈合是一个重要的生理过程,其中涉及凝血、炎症、增殖和组织重塑四个过程。在炎症阶段中,活性氧(ROS)起到一个重要作用。它通过吞噬细胞在宿主的防御系统中发挥作用, ROS可以对伤口附近的病原体进行破坏;同时它还可以作为许多免疫细胞和非淋巴细胞的氧化还原信使,调节伤口的新生血管和血管功能化。然而,过表达的ROS会覆盖正常的信号通路,并且导致生物分子的损伤和局部免疫系统的紊乱,干扰内源性巨噬细胞和干细胞的功能,阻碍细胞增殖和创面组织再生。因此,有必要发展局部的ROS清除方法,在不扰乱机体其他正常生理过程的前提下,对伤口局部进行ROS清除。

苏州大学陈倩教授课题组针对这一问题,将天然酚类物质没食子酸(GA)与铁离子进行配位形成纳米颗粒后,负载到可吸收缝合线上,制备了具有能够清除活性氧功能的手术缝合线,并将其应用于伤口的闭合与修复,以改善伤口微环境并促进伤口愈合。

天然多酚类化合物如GA具有良好的抗氧化性能。然而,游离的没食子酸在体内稳定性差。因此,通过提高没食子酸的稳定性,可以使其在生物体内更好地发挥功能。该研究团队将GA和Fe3+通过简单混合形成配位化合物纳米颗粒GANPs,并采用浸涂法将该纳米颗粒高效包覆在可吸收的手术缝合线上,从而制备出具有ROS清除功能的外科手术缝合线(Suture@GANPs),可有效促进伤口的闭合和修复。与游离的GA相比,GANPs在手术缝合线上表现出良好的稳定性,并保持了很强的抗氧化能力,从而赋予手术缝合线长期、缓慢清除ROS的能力。该研究团队发现采用Suture@GANPs缝合的伤口闭合速度更快,且愈合后的伤口修复好。进一步探究发现,由于Suture@GANPs能够清除创面周围的ROS,并且促进巨噬细胞向M2表型的极化,从而抑制促炎细胞因子的分泌,诱导新生血管和胶原的形成。因此,该功能性的手术缝合线在普通创面模型和难愈糖尿病创面模型中均取得了极好的创面闭合和愈合作用,在临床中有一定的应用前景。

论文信息:

Reactive Oxygen Species Scavenging Sutures for Enhanced Wound Sealing and Repair

Jiafei Zhu, Qiutong Jin, He Zhao, Wenjun Zhu, Zhuang Liu, Qian Chen*

Small Structures

DOI: 10.1002/sstr.202100002

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/sstr.202100002