水凝胶——光热刺激的混合水凝胶引发免疫调节介导的创伤愈合

  维持创伤的热环境对于促进组织修复和再生至关重要。然而，作为一种热疗再生治疗的潜力仍未被充分阐明。本研究展示了一种通过简单“一步”激活过程构建的光热混合水凝胶，该水凝胶能够提供稳定的光热循环能力，激活免疫反应，加速组织氧化还原和免疫稳态的恢复，最终促进创伤愈合。研究结果表明，光热HGBM水凝胶在受损创伤愈合模型中的应用，显著提高了活性氧（ROS）水平，增强了免疫反应，促进了巨噬细胞极化（M2/M1），从而诱导了促再生反应。RNA测序数据表明，45°C的温和热疗法增强了免疫反应和呼吸爆发过程，从而调节了受损组织中的免疫微环境。此外，这一过程使创伤的炎症状态向抗炎和促愈合状态过渡，这一转变由白介素-10和白介素-4等因子的产生所促进。因此，本研究提供了一种有效的热疗再生治疗策略，适用于皮肤创伤修复和组织再生。

创新点：

1. 光热混合水凝胶：通过“一步”激活过程构建光热水凝胶，提供温和的光热刺激，激活免疫反应并促进创伤愈合。

2. 免疫调节：水凝胶增强活性氧（ROS）水平，促进巨噬细胞极化（M2/M1），调节免疫微环境，促进创伤修复。

3. 温和热疗法的应用：45°C温和热疗调节免疫微环境，从炎症向促愈合转化，推动创伤愈合。

4. RNA测序揭示机制：RNA-seq分析展示了温和热疗对免疫反应的调节作用。

对科研工作的启发：

1. 本研究展示了通过温和热刺激激活免疫反应促进创伤愈合的潜力。

2. 通过改变创伤部位的免疫环境，从炎症状态向抗炎和促愈合状态转化，为治疗慢性伤口和难治性创伤提供了新的方向。

3. 提高ROS水平有助于创伤的再生和免疫反应调节，这一机制可以进一步深入研究，探索如何通过氧化还原反应调节促进创伤修复的策略。

4. RNA-sequencing为揭示温和热疗如何通过调节免疫反应和氧化还原过程促进创伤愈合提供了有力工具。

思路延伸：

1. 将光热刺激与药物释放、基因调控等多重功能结合，开发更加智能的水凝胶系统，以实现创伤愈合中的多维度调控。

2. 根据不同创伤类型（如急性、慢性创伤）和患者个体差异，制定个性化的温度和热疗时间方案，以获得最佳的免疫调节和创伤愈合效果。

3. 虽然本研究表明光热水凝胶在动物模型中具有良好的治疗效果，未来需要克服在临床应用中的挑战，如如何提高水凝胶的生物相容性、稳定性以及长时间的疗效持续性。

4. 结合温和热疗法与其他治疗方法（如生长因子、干细胞治疗或免疫疗法）可能进一步提升创伤愈合效果，特别是在复杂和严重的创伤修复过程中。

5. 除了皮肤创伤，还可以研究该光热水凝胶在其他类型伤口（如内脏损伤、软骨损伤等）的修复中的应用潜力，拓宽其应用范围。

来源：

Adv. Funct. Mater.
Pub Date  : 2024-11-28
DOI : 10.1002/adfm.202419170