慢性难愈合伤口,如糖尿病足、压疮、褥疮等,严重影响了世界范围内患者的生活质量。生长因子(GFs)可显著促进细胞增殖和分化,为促进慢性伤口愈合提供了一种潜在的解决方案。作为潜在的临床药物,GFs目前还存在半衰期短、体内快速降解、以及过度促细胞增殖等巨大挑战。
近日,中心研究团队在医学生物领域国际知名期刊《生物活性材料》(Bioactive Materials)(中科院医学1区Top,IF2024=20.3)上发表了题为《生物合成一种双生长因子丝胶水凝胶用于促糖尿病小鼠慢性创面愈合》(Biosynthesis of a dual growth factors (GFs) functionalized silk sericin hydrogel to promote chronic wound healing in diabetic mice)的研究论文,报道了利用家蚕丝腺生物合成系统,在蚕丝中高效生物合成具有活性的EGF和PDGF-BB双生长因子,开发递送和缓释EGF和PDGF-BB双生长因子的丝胶凝胶系统,用于促糖尿病小鼠伤口愈合的研究进展。

图1. 家蚕丝腺生物合成GFs以及双生长因子丝胶生物材料的功能化示意图。
研究人员通过遗传途径创制了两种家蚕丝腺生物合成素材,成功合成了高表达EGF和PDGF-BB功能化蚕丝纤维,有效解决了EGF和PDGF-BB的来源,并通过蚕丝纤维提升了EGF和PDGF-BB的稳定性。随后,利用这两种功能化蚕丝开发制备了具有材料性能可调的双GFs丝胶蛋白水凝胶递送系统(E/P-SH),系统性研究发现E/P-SH具有优异的细胞粘附性、生物相容性以及多重生物活性。其中,E/P-SH中的丝胶蛋白扮演了重要的炎症抑制作用,能有效调控巨噬细胞从促炎到消炎的极化(M1→M2)。与此同时,E/P-SH中持续释放的双GFs能协同促进细胞增殖、迁移以及血管化形成。动物试验进一步发现:E/P-SH可通过减少慢性创面的炎症反应并促进局部毛细血管的血管化,使糖尿病小鼠慢性全层皮肤创面在12天内明显愈合,并且愈合组小鼠的胶原排列更具有组织性,上皮化程度更好。以上研究表明,家蚕丝腺生物合成的E/P-SH递送系统为临床治疗糖尿病伤口提供了蚕丝解决方案。
西南大学为论文第一署名单位,王峰研究员为论文最后通讯作者,硕士生王芳钰(已毕业)和邓焓欣(已毕业)为论文共同第一作者,硕士生周宇娟在论文修稿过程做出了重要贡献,夏庆友教授为本研究给予了重要指导。该研究得到了国家重点研发计划(2022YFD1201600),重庆市新重庆青年创新人才项目(CSTB2024NSCQ-QCXMX0017)等基金的大力支持。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X25002452