近期，电子科技大学附属医院•四川省人民医院、电子科技大学医学院肖波团队在《Biomaterials》期刊发表题为“Antheraea pernyi silk nanofibrils with inherent RGD motifs accelerate diabetic wound healing: a novel drug-free strategy to promote hemostasis, regulate immunity and improve re-epithelization”的研究论文。

随着生活水平的提高，糖尿病发病率日益增高。糖尿病创面中蓄积的大量M1型巨噬细胞导致持续炎症反应，阻碍创面向增殖期过渡；创面中功能紊乱的基质金属蛋白酶（MMP）易降解新生的细胞外基质，这些负面因素使得糖尿病患者的创面久治不愈，甚至导致恶化截肢和败血症等严重后果，成为威胁人民身体健康的世界性公共卫生问题。桑蚕再生丝素蛋白具有优异的生物相容性，能促进成纤维细胞迁移，是制备创面敷料的理想材料。但桑蚕再生丝素蛋白缺乏免疫调控功能，无法将M1型巨噬细胞极化为具有抗炎性能的M2型，使其对糖尿病创面疗效有限。柞蚕是我国特有的蚕种，柞蚕丝蛋白中含有丰富的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）三肽结构，能与处于活化状态的巨噬细胞表面的整合素结合，调节极化并抑制炎症，理论上对糖尿病创面有较好的疗效。但制备再生柞蚕丝蛋白需要使用昂贵的硫氰酸锂或易爆的硝酸钙溶解柞蚕丝，且再生柞蚕丝蛋白极不稳定，易从溶液中沉淀析出，极大地限制了其加工及临床转化。

图1 柞蚕丝纳米纤维治疗糖尿病创面的示意图

为解决该问题，本团队利用剪切溶胀处理，从柞蚕丝中直接剥离出纳米尺度的蚕丝微原纤维，使原本被包裹在蚕丝内部的RGD序列暴露（图1）。随后，将柞蚕丝纳米纤维直接冻干即可获得海绵状敷料，工艺简单绿色，极易规模化生产。细胞实验结果表明柞蚕丝纳米纤维的生物相容性优异，能促进成纤维细胞迁移与粘附、促进血管内皮细胞成管排列、促进巨噬细胞迁移，并显示出优异的抗炎功效，能激活JAK2-STAT5b和PI3K-Akt信号通路，将M1-促炎型巨噬细胞极化为M2-抗炎型、抑制促炎细胞因子分泌、提高抑炎细胞因子表达。可酶降解的柞蚕丝纳米纤维能作为竞争性底物抑制MMP降解创面处新生细胞外基质；其酶降解产物也能将巨噬细胞极化为M2-抗炎型。此外，柞蚕丝纳米纤维表面的RGD序列还能与血小板整合素特异性结合，促进其聚集，进而诱导红细胞聚集并加速凝血，显示出优异的止血性能（图2）。

图2 柞蚕丝纳米纤维止血性能研究

在非糖尿病创面动物模型和糖尿病创面动物模型（图3）中，柞蚕丝素纳米纤维均能显著促进创面愈合，效果远优于同法制备的桑蚕丝纳米纤维及传统医用纱布。创面组织切片结果证明，柞蚕丝纳米纤维治疗后，能将创面中蓄积的M1-促炎型巨噬细胞极化为M2型，同时促进了创面再上皮化和血管化。

图3 柞蚕丝纳米纤维治疗糖尿病创面研究

综上所述，易于规模化生产的柞蚕丝纳米纤维具有优异的免疫调节功能和促组织再生功能，为糖尿病创面的非药物治疗提供了新思路，在创伤修复领域显示出巨大的临床应用潜力。

电子科技大学肖波教授为该文章的通讯作者，西南大学段炼副教授为该文章第一作者。该研究得到国家级青年人才项目、国家自然科学基金和电子科技大学杰出人才配套经费等项目的支持。

作者信息

段炼：副教授，硕士生导师，主要从事生物质创伤敷料研究，近年来主持国家自然科学基金、重庆市自然科学基金面上基金等科研项目，先后以第一作者或通讯作者在Advanced Science、Biomaterials、Chemical Engineering Journal和Small等国际权威学术期刊上发表学术论文30余篇。

肖波：教授，博士生导师，主要从事慢性炎症性疾病和恶性肿瘤治疗相关纳米药物系统研究。先后入选国家级青年人才（生物与新医药技术）、“全球前2%顶尖科学家”（药学/生物医学工程领域）和重庆市杰出青年基金获得者（医学领域）等。近年来，以独立或最后通讯作者身份在Gastroenterology、Advanced Materials、ACS Nano、Advanced Drug Delivery Reviews、Journal of Controlled Release、Acta Pharmaceutica Sinica B、Advanced Science和Advanced Functional Materials等国际权威期刊上发表学术论文80余篇，申请美国专利3项（授权1项）和中国专利10余项（授权4项，转让1项）。担任Research、Acta Pharmaceutica Sinica B和Asian J. Pharm. Sci.等期刊青年编委、中国药学会智能药物专委会委员和中国生物材料学会医疗器械与生物材料分会委员等。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961225000468

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