近日，诺丁汉大学的研究人员发现了一类新的聚合物，可以作为涂层应用于伤口敷料，以帮助治疗难以愈合的糖尿病伤口。这项研究结果已发表在Advanced Materials上。
1 研究背景
伤口愈合涉及到了各种类型的细胞，是一个复杂的过程，其中，成纤维细胞在形成愈合所需的新组织中起着关键作用。
慢性伤口，如糖尿病伤口，会表现出愈合失调。此外，糖尿病伤口微环境中的细胞表现出促炎和抗炎细胞因子产生失调，血管生成受损。具体而言，糖尿病伤口内的成纤维细胞表现出不需要的表型和行为，这阻碍了肉芽组织的形成。糖尿病会破坏细胞中的这些过程，使伤口愈合缓慢且难以治疗。这可能导致伤口感染，在极端情况下需要截肢。
2 研究概述
为了解决上述问题，学者通过开发活性生物材料来调节成纤维细胞表型和行为，并进行一系列实验，得到了以下结果。
α-SMA作为成纤维细胞分化为肌成纤维细胞的标志，在本研究中被用作纤维化行为的标志物。研究人员对增殖指数和α-SMA表达的倍数变化进行分析，结果表明聚丙烯酸四氢糠酯（pTHFuA）促进增殖并抑制分化，而聚乙二醇苯基醚丙烯酸酯（pEGPEA）抑制增殖并促进分化。因此，他们将pTHFuA指定为促增殖聚合物，将pEGPEA指定为抗增殖聚合物。
而后的划痕试验研究了抗增殖和促增殖聚合物表面上的伤口愈合情况。结果表明，48小时后，促增殖表面上的成纤维细胞侵占了48%的初始“伤口”区域，而抗增殖表面上的成纤维细胞侵占了35%。在96小时时，促增殖表面的伤口愈合率为82%，而抗增殖表面的伤口愈合率为55%。这一观察证明了促增殖聚合物具有加速成纤维细胞增殖和迁移，从而使伤口愈合的功能性。
所发现的聚合物可调节成纤维细胞表型
（图片源自论文）
学者研究了纤维细胞在涂层微粒子上的粘附和活力。促进增殖和抗增殖的微粒子都被证明支持高的细胞活力。通过测量24至96小时的培养期间细胞数量的增加，来研究成纤维细胞的增殖。与抗增殖的微粒子相比，促增殖的微粒子附着的成纤维细胞数量增加了约3倍。
此外，在抗增殖微粒子上培养的成纤维细胞上调了胶原蛋白I和胶原蛋白III，其基因表达分别增加了7.1和13.5倍。在促增殖性微粒子上培养的成纤维细胞的胶原蛋白I和胶原蛋白III的表达明显降低，分别为6.3和10.0倍，这提示产生了抗纤维化无疤痕伤口愈合反应。
成纤维细胞在受到干预后的功能行为和表型
（图片源自论文）
而后，学者用糖尿病小鼠进行实验，将接受促增殖和抗增殖干预的伤口愈合情况同未接受治疗的伤口进行了比较。虽然所有的伤口面积都随着时间的推移而减少，但应用增殖性微粒子以更快的速度减少伤口面积。
糖尿病小鼠伤口愈合的组织学结果
（图片源自论文）
3 研究意义
这项研究所发现的新型聚合物，可以作为涂层应用于伤口敷料，并且可以应用于糖尿病伤口，以提供快速有效的治疗。这将对伤口难愈合的糖尿病患者带来福音。
“这项研究在新型糖尿病患者伤口愈合的治疗方法上迈出了重要一步。”生命科学学院的Amir Ghaemmaghami教授说。
