糖尿病足溃疡是一种高危的糖尿病并发症，患者截肢率高，临床治疗手段有限。研发能够高效愈合糖尿病创面的新型治疗药物，已成为重要的研究课题。
中国科学院昆明植物研究所借鉴细胞外基质的天然组成，研制出一种基于蜗牛糖胺聚糖与茶多酚的智能化、多功能仿生凝胶贴片，或可帮助感染性糖尿病伤口的愈合。
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蜗牛黏液
促进伤口愈合的“秘密”
蜗牛堪称自然界的伤口修复“专家”。在爬行或遇到刺激时，它们会从腹足分泌特殊的黏液。人类很早就发现和使用蜗牛黏液进行治疗，那它为何有如此神奇的伤口修复能力呢？
此前的研究发现，蜗牛黏液中主要含有蛋白质与多糖，包括血蓝蛋白、蜗牛黏蛋白、胶原蛋白、抗菌凝集素、尿囊素、乙醇酸以及蜗牛糖胺聚糖等物质。其中糖胺聚糖占比达到10%-16%，是蜗牛黏液促进急、慢性伤口愈合的主要有效成分。
科研人员进一步解析了蜗牛糖胺聚糖的化学结构，发现蜗牛糖胺聚糖能够调节巨噬细胞表型，减轻伤口部位炎症反应，促进伤口愈合。
▲两种蜗牛糖胺聚糖化学结构
02
为细胞生长
提供良好“土壤”
细胞外基质是细胞生长和繁殖所必需的“土壤”，主要由蛋白聚糖、胶原蛋白、糖胺聚糖等物质组成。
蜗牛糖胺聚糖的化学结构与人体细胞外基质中的糖胺聚糖高度相似。能否用蜗牛糖胺聚糖构建一种类细胞外基质的三维网络，帮助细胞生长？
科研人员设计了一款仿生凝胶贴片（AGBEpatch，AGBE贴片），将蜗牛糖胺聚糖与明胶通过共价键交联，形成类似天然细胞外基质的结构，为伤口部位细胞的生长与繁殖提供良好的“土壤”。
▲仿生凝胶贴片设计思路及潜在活性
03
当蜗牛遇上茶叶
微生物感染是糖尿病足溃疡愈合缓慢的重要原因之一。茶叶中的茶多酚是一种天然的抗菌活性物质，除具备抗菌能力外，还起到清除自由基、抗炎等功效。
为解决茶多酚易氧化、生物利用度低的问题，科研人员设计了一个可以被葡萄糖打开的“智能开关”：在蜗牛糖胺聚糖主链上引入动态硼酸酯键，将茶多酚“络合”在凝胶中。
当伤口局部葡萄糖浓度升高时，硼酸酯键会被葡萄糖竞争性结合，促使活性成分茶多酚释放，从而实现抗菌、抗氧化、抗炎等多重功效。
▲AGBE贴片的制备及体内外活性测试结果
实验结果显示，这款仿生贴片对糖尿病小鼠伤口愈合具有显著促进作用。在糖尿病小鼠模型中，贴片组小鼠7天内的伤口表皮再生率达72.6%，是对照组的2倍以上，且胶原纤维排列与正常皮肤组织几乎一致。
仿生贴片还能显著抑制细菌在伤口部位定殖，使得伤口组织中的炎症因子水平下降50%以上，从而打破“感染-炎症-组织坏死”的恶性循环，加速伤口修复。
▲AGBE贴片愈合感染性糖尿病伤口机制示意图
该研究为感染性糖尿病创面的治疗，提供了新的思路和基础研究数据。
