Adv Mater：华中科技大学陈莉莉等团队合作制备新型的纳米片，促进糖尿病伤口愈合

纳米酶作为清除活性氧（ROS）最有效的生物材料之一，在促进糖尿病伤口愈合方面受到广泛关注。近期研究尝试提高Pt基的纳米酶的催化效率（如PtCu），但其对细菌或免疫细胞的ROS清除能力和ROS依赖性抗菌作用仍然有限，不利于糖尿病伤口愈合。

2023年9月18日，华中科技大学陈莉莉、北京大学邓旭亮、郭少军及江久汇共同通讯在Advanced Materials 在线发表题为“Multifunctional PtCuTe nanosheets with strong ROS scavenging and ROS-independent antibacterial 8properties promote diabetic wound healing”的研究论文，该研究报道了一类新型多功能PtCuTe纳米片，具有出色的催化、ROS依赖性抗菌、促血管生成、抗炎和免疫调节特性，可促进糖尿病伤口愈合。结果表明，PtCuTe纳米片比PtCu的ROS清除能力和抗菌效果更强。

PtCuTe可以增强血管形成，刺激巨噬细胞向M2表型极化，并提高成纤维细胞的迁移率，优于常规PtCu。此外，PtCuTe促进不同细胞类型之间的串扰，形成正反馈回路。因此，PtCuTe刺激了相关细胞群的促再生环境，以确保组织修复过程正常发生。基于糖尿病小鼠模型，该研究证明了PtCuTe明显促进血管化皮肤的再生，第8天伤口闭合率超过90%，在已报道的多功能生物材料中性能最好。

随着世界范围内人口的快速老龄化和糖尿病发病率增加，糖尿病伤口愈合受损（糖尿病最常见的并发症）带来了巨大的经济和社会负担。慢性、不愈合的糖尿病伤口的病因多种多样，包括活性氧（ROS）过量积累、细菌感染、微循环障碍和持续炎症。其中，高ROS水平会导致局部不可逆的氧化损伤，加重炎症反应和细菌感染风险。

清除糖尿病伤口中过量的ROS是促进伤口愈合的有效策略，因纳米酶相对容易制备、耐久性高且在恶劣环境下理化稳定性强，相关学者已开发出各种纳米酶来清除ROS以减少氧化应激损伤。近期研究尝试通过铂基纳米酶来提高ROS催化效率（如PtCu），但其ROS清除能力仍有待于进一步提高。此外ROS含量在不同细胞类型中的空间分布同样不均匀。

具体而言，生理水平的ROS对内皮细胞（ECs）和成纤维细胞发挥其正常功能至关重要，而吞噬细胞、巨噬细胞和中性粒细胞则通过高浓度ROS消灭入侵的微生物。ROS的区域异质性表明，ROS的生理性清除将不可避免地损害依赖于ROS的抗菌特性。此外，许多纳米酶还通过在细菌中产生ROS来发挥其抗菌作用，导致局部组织发生二次损伤。尽管许多抗氧化生物材料经常与抗生素或其他抗菌分子联用来增强抗菌性能，但其生物安全性和有效性相当有限。因此，非常需要能够改善催化效率且不依赖ROS进行抗菌的纳米材料，但寻找一类新的生物医学材料来达到这一综合效果仍是一个巨大挑战。

PtCuTe纳米片治疗糖尿病伤口示意图（摘自Advanced Materials）

该研究报道了一类新的PtCuTe纳米片，其ROS清除能力强且具有良好的ROS非依赖抗菌特性，能够促进糖尿病伤口愈合。作者发现其制备的PtCuTe不仅可以促进血管生成、巨噬细胞向M2表型的极化和成纤维细胞迁移，且无需再掺入添加剂，还可以增强ECs、巨噬细胞和成纤维细胞之间的串扰，从而形成正反馈环路来改善病理微环境。糖尿病小鼠模型和体内成像系统的结果表明，PtCuTe纳米片可以有效促进糖尿病伤口愈合，第8天伤口闭合百分比高达91%，远高于其他可比研究的作用效果。

参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306292