中国海洋大学在新型海洋生物材料的促慢性创面愈合方面取得新进展
2025/09/15
192近日，中国海洋大学医药学院、海洋药物教育部重点实验室、青岛海洋科技中心海洋药物与生物制品功能实验室韩璐教授团队开发了一种负载多酚工程化外泌体的导电微针贴片用于糖尿病创面愈合。研究成果以“Conductive Microneedles Loaded With Polyphenol-Engineered Exosomes Reshape Diabetic Neurovascular Niches for Chronic Wound Healing”（负载多酚工程化外泌体的导电微针重塑糖尿病神经血管微环境促进慢性创面愈合）为题，发表在国际知名学术期刊Advanced Science（《先进科学》）。
慢性糖尿病创面修复是临床治疗面临的重大难题，其核心病理机制与高糖状态下晚期糖基化终末产物（AGEs）的过度积累密切相关。AGEs通过与受体（RAGE）结合，持续激活活性氧生成系统并放大炎症信号通路，促进促炎因子大量释放，由此形成氧化应激与慢性炎症相互促进的恶性循环。这一过程不仅破坏组织微环境稳态，还进一步导致血管内皮功能损伤和神经再生障碍，显著抑制血管新生、神经修复及组织再生，最终导致创面愈合延迟。因此，突破糖尿病创面修复困境的关键在于有效阻断AGEs的生成，同时干预氧化应激和炎症反应，并改善血管神经再生微环境。
图1 负载多酚工程化外泌体的导电微针通过调节高血糖微环境和神经-血管重塑加速糖尿病伤口愈合
研究团队构建了一种新型生物-电疗法平台，通过将咖啡酸工程化的海带（Saccharina japonica）外泌体（CA@Exos）物理吸附到导电琼脂糖微针针尖中，利用CA@Exos产生的生物信号与导电微针传递的电信号协同作用，重塑糖尿病创面的神经-血管微环境。应用于糖尿病伤口后，CA@Exos能抑制AGEs生成、清除活性氧并改善炎症，同时激活血管生成和神经再生信号通路，增强雪旺细胞与血管内皮细胞间的串扰。导电微针不仅实现了外泌体的皮肤深层组织递送，还作为时空可控的生物电支架，通过传递电刺激信号以促进外泌体摄取并放大内源性伤口电流。该双模式策略协同加速血管新生、神经再生与再上皮化，从而加速糖尿病大鼠全层创面愈合。研究团队将海洋生物来源的外泌体与导电微针有机结合，不仅拓展了海洋活性物质在再生医学中的应用，也展示了生物信号与物理刺激信号协同调控微环境的新思路，为临床解决糖尿病慢性创面这一重大难题提供了潜在的转化应用方案。
团队合影（后排中为韩璐教授）
中国海洋大学为该论文的唯一通讯单位，中国海洋大学医药学院韩璐教授为唯一通讯作者，医药学院博士研究生刘迪为第一作者。研究工作得到了山东省优秀青年学者自然科学基金、中国海洋大学优秀青年科技人才培育基金、中国海洋大学青年英才启动经费等项目的支持。韩璐教授主要研究针对肿瘤、慢性炎症等重大疾病治疗及组织修复难题，结合药剂学、材料学和生物医学工程等交叉学科优势，构建新型仿生海洋生物材料与药物递送系统。以第一作者/通讯作者在Matter，ACS Nano，Angewandte Chemie International Edition等高水平期刊发表论文40余篇。
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