Bioactive Materials
纳米平台重塑巨噬细胞免疫微环境加速糖尿病创面愈合
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该研究开发了一种基于精氨酸-赖氨酸-甲硫氨酸树状多肽的纳米平台,通过近红外光激活实现铁离子和精氨酸的级联释放,有效调控巨噬细胞能量代谢并促进M2型极化,从而加速糖尿病创面修复。
文献概述
本文《Engineered polypeptide cascade-release platform restores macrophage plasticity for accelerated diabetic wound healing》,发表于《Bioactive Materials》杂志,回顾并总结了一种新型纳米平台在糖尿病创面修复中的应用机制。研究通过构建核心-壳结构的G3D-Pmet25@PDA纳米颗粒,利用近红外光响应实现Fe²⁺和NO的可控释放,进而调控巨噬细胞表型,重塑免疫微环境,最终显著提升糖尿病创面愈合效率。背景知识
糖尿病创面愈合障碍是临床治疗中的一大挑战,其核心问题在于巨噬细胞极化能力受损,导致持续性炎症微环境难以清除。近年来,铁死亡(Ferroptosis)作为一种新型程序性细胞死亡方式,被广泛研究用于清除M1型巨噬细胞。然而,铁死亡的时空控制仍是难点,过度释放可能反而加剧炎症。同时,调控新募集的巨噬细胞向M2表型极化,依赖于精氨酸代谢的平衡,而现有方法难以实现精准控制。因此,开发一种具备时空控制能力的级联释放纳米平台,具有重要研究价值,为糖尿病创面愈合提供新的治疗策略。
研究方法与实验
G3D-Pmet25@PDA纳米平台采用化学沉积法合成,具备核心-壳结构,其中壳层由聚多巴胺(PDA)构成,负载Fe²⁺并实现近红外光响应释放。甲硫氨酸链被封装于内部,在ROS作用下发生亲水性转变,实现精氨酸的级联释放。研究通过TEM、DLS、XPS、CD和UV–vis等技术验证了纳米颗粒的结构与释放特性,并在细胞模型中评估其对M1巨噬细胞的清除能力以及对新募集巨噬细胞的M2极化效果。关键结论与观点
研究意义与展望
该研究为糖尿病创面修复提供了新的免疫微环境调控策略,通过级联释放纳米平台实现铁死亡与巨噬细胞极化的协同调控,具有良好的生物相容性和治疗效果。未来可进一步优化该平台的靶向性和释放动力学,拓展至其他慢性炎症相关疾病的治疗。
结语
本研究提出了一种创新的级联释放纳米平台G3D-Pmet25@PDA,该平台具备近红外光响应、Fe²⁺和NO可控释放能力。在糖尿病创面模型中,该平台有效清除M1巨噬细胞并促进M2极化,从而重塑免疫微环境并加速组织修复。该方法具备良好的生物相容性,且无明显系统毒性,为糖尿病创面愈合提供了新的治疗思路,也为开发智能响应型免疫调控生物材料奠定基础。





