IF16.6 Nature Communication│点击化学介导的全肽细胞打印水凝胶平台用于糖尿病伤口愈合

IF16.6 Nature Communication│点击化学介导的全肽细胞打印水凝胶平台用于糖尿病伤口愈合

配图：

总述：

糖尿病创面不愈合的主要病理因素为高糖诱导的血管内皮损伤。一项蛋白质组学研究显示，富含人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的水凝胶对改善糖尿病伤口愈合具有积极意义，其效果与组织血管化、氧合，细胞外基质重塑及炎症调节密切相关。为实现对病理过程的干预，研究深入探讨了潜在作用机制，包括水凝胶在促进血管生成、防止线粒体损伤及营造有利伤口愈合环境方面的作用。

研究首先构建了一种全肽可打印的水凝胶平台，该平台基于高效、精确的一步点击化学，将巯基化y-聚谷氨酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯与y-聚谷氨酸及巯基化精氨酸-天冬氨酸序列偶联。随后，利用该平台打印过表达血管内皮生长因子165的人脐静脉内皮细胞，制备出细胞活力旺盛、细胞空间分布精确控制的活材料。

通过负载细胞的水凝胶平台持续释放血管内皮生长因子165，研究加速了大鼠糖尿病创面的愈合过程，促进血管生成，减轻血管内皮线粒体损伤，从而降低组织缺氧程度，抑制炎症反应，促进细胞外基质重塑。总之，本研究为组织工程和再生医学领域奠定了基础，强调了将生物活性水凝胶与3D打印技术相结合在各类生物医学应用中的巨大潜力，包括但不限于伤口愈合。未来研究将探讨该技术的可扩展性，在人体临床试验中的疗效，以及其在治疗其他类型伤口或组织缺陷中的应用可能性。除了上述的研究，我们还应注意到，这种结合生物活性水凝胶与3D打印技术的方法在组织工程和再生医学领域的应用潜力是巨大的。首先，这种方法可以用于制造具有特定细胞类型和功能的复杂生物结构，以模拟或修复受损的组织。其次，通过精确控制细胞的分布和活性，我们可以创建出更加逼真、功能性的生物工程产品。

此外，这项技术的可扩展性也值得进一步研究。如果能够实现大规模生产，那么这种生物工程产品就可以用于治疗各种疾病，甚至用于人体器官的移植。当然，这需要在人体临床试验中验证其安全性和有效性。

在未来的研究中，我们还可以探索这种技术在治疗其他类型的伤口或组织缺陷中的应用。例如，是否可以用于治疗皮肤创伤、肌肉损伤或神经系统的疾病等。同时，我们也可以尝试将这种方法与其他治疗策略相结合，以进一步提高治疗效果。

总的来说，这项研究为我们提供了一个全新的视角来看待组织工程和再生医学领域的发展。通过结合生物活性水凝胶与3D打印技术，我们有可能会实现组织工程和再生医学领域的重要突破，为未来的医疗治疗提供更加有效、个性化的解决方案。

引用文献：Huang, J., Yang, R., Jiao, J. et al. A click chemistry-mediated all-peptide cell printing hydrogel platform for diabetic wound healing. Nat Commun 14, 7856 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-43364-2