肥厚性疤痕通常發(fā)生在深層創(chuàng)傷、嚴(yán)重?zé)齻蛉似つw手術(shù)切口之后。盡管在皮膚傷口管理方面取得了進(jìn)步并且提高了存活率，但是肥厚性瘢痕的發(fā)生率仍然很高。皮膚傷口的有效愈合對于我們的生存至關(guān)重要。盡管皮膚具有很強(qiáng)的再生潛力，但異常的傷口修復(fù)可導(dǎo)致功能障礙和毀容性疤痕。皮膚瘢痕形成涉及ECM（細(xì)胞外基質(zhì)）的過度沉積和錯位、細(xì)胞增多和慢性炎癥。TGFβ信號已與皮膚瘢痕形成密切相關(guān)，使其成為潛在的治療靶標(biāo)。然而，由于TGFβ信號傳導(dǎo)在皮膚傷口修復(fù)中的作用是多方面的，因此對TGFβ活性的抑制必須對傷口愈合的分辨/組織重塑階段具有特異性，以抑制瘢痕形成。于此，芝加哥大學(xué)Xiaoyang Wu和華東理工大學(xué)朱麟勇等人設(shè)計了一種脈動性藥物釋放平臺，通過將無縫合傷口閉合水凝膠材料與可生物降解的微膠囊系統(tǒng)相結(jié)合來實現(xiàn)無瘢痕傷口愈合，該微膠囊系統(tǒng)可定制為在所需時間釋放其在皮膚傷口中的內(nèi)容物。成果發(fā)表在Nature Communications上。
目前，已經(jīng)測試了用不同方法制造的微膠囊的藥物遞送。但是，大多數(shù)微膠囊將以連續(xù)方式釋放其內(nèi)容物。為了解決這個問題，研究人員開發(fā)了一種水-油-水雙重乳液策略，將蛋白質(zhì)包封在可光交聯(lián)的聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）殼內(nèi)，該殼可以在給藥后產(chǎn)生具有脈動式藥物釋放動力學(xué)的微膠囊，即可以以時空特異性方式遞送TGFβ信號傳導(dǎo)抑制劑。值得注意的式，采用的獨特的基于光誘導(dǎo)的亞胺交聯(lián)反應(yīng)的水凝膠進(jìn)行的皮膚傷口治療，可以有效地將多種生物相容性大分子與PLGA-NB膠囊交聯(lián)，而無需進(jìn)行化學(xué)修飾。交聯(lián)可導(dǎo)致材料與微膠囊，水凝膠和傷口表面之間緊密且化學(xué)鍵合的界面成功整合，從而促進(jìn)皮膚傷口的愈合。
圖|工程PLGA微膠囊，可通過光誘導(dǎo)交聯(lián)整合到皮膚傷口中皮膚傷口愈合是一個動態(tài)的交互過程，通常分為四個不同的階段：止血、炎癥、上皮再形成和組織重塑。盡管可能存在時空重疊，但可以為每個單獨的階段確定關(guān)鍵的時間窗口。PLGA-NB膠囊可以用不同的成分和制造方法制備，以適應(yīng)貨物釋放動力學(xué)。因此，可以想到的是，可以使用PLGA-NB膠囊制備更先進(jìn)的傷口敷料，該膠囊可以在不同的目標(biāo)時間窗口釋放不同的因子。例如，具有較快釋放動力學(xué)的膠囊可用于遞送多種生長因子，包括可促進(jìn)角質(zhì)形成細(xì)胞增殖、肉芽組織形成和血管生成以增強(qiáng)皮膚傷口修復(fù)的TGFβ。除了傳統(tǒng)的傷口治療外，還充分證明自體或同種異體表皮祖細(xì)胞可用于治療大面積燒傷創(chuàng)面和慢性皮膚損傷，例如糖尿病足潰瘍。憑借其強(qiáng)大的生物相容性，該材料將允許并支持CEA（培養(yǎng)的表皮自體移植）設(shè)備或同種異體皮膚移植物的潛在移植。此外，材料獨特的光凝膠化工藝還可用于通過干細(xì)胞噴霧促進(jìn)皮膚傷口愈合。
圖|PLGA-NB膠囊在體外和體內(nèi)均表現(xiàn)出延遲性和脈動性藥物釋放研究結(jié)果進(jìn)一步表明，脈沖釋放TGF-β抑制劑可以加速皮膚傷口愈合，同時抑制小鼠皮膚傷口和大型動物臨床前模型的瘢痕形成，這可能是實現(xiàn)皮膚無瘢痕愈合的有效途徑。具有定時脈沖式釋放功能的膠囊制造代表了向無疤痕傷口修復(fù)的重大進(jìn)步，這也可以應(yīng)用于組織工程和再生醫(yī)學(xué)的其他方面。圖|PLGA-NB遞送平臺可促進(jìn)兔子和豬皮膚傷口愈合模型的無疤傷口愈合Zhang,J., Zheng, Y., Lee, J. et al. A pulsatile release platform based onphoto-induced imine-crosslinking hydrogel promotes scarless wound healing. NatCommun 12, 1670 (2021).https://doi.org/10.1038/s41467-021-21964-0
