这篇文档属于类型a，是一篇关于多功能水凝胶敷料用于加速恶病质伤口愈合和减少瘢痕增生的原创研究。以下是详细的学术报告：
作者及机构
该研究由Guihua Chen（第一作者，广东中医药大学第一附属医院、广东省中医药临床研究院、青蒿素研究中心）、Yongzhuo Huang（共同通讯作者，中国科学院上海药物研究所）等来自中国、乌兹别克斯坦多所机构的团队合作完成，发表于Carbohydrate Polymers期刊（2025年2月，卷357，文章编号123378）。
学术背景
研究领域：生物材料与再生医学，聚焦多糖基水凝胶在慢性伤口治疗中的应用。
研究动机：癌症恶病质（cancer cachexia）影响80%晚期癌症患者，导致伤口愈合障碍和瘢痕增生，现有疗法效果有限。传统中药天花粉（Trichosanthes kirilowii）中的多糖（TPS）具有免疫调节和促愈合活性，但其在恶病质伤口中的应用尚未探索。
科学问题：如何开发一种兼具免疫调节、机械适配性和抗瘢痕功能的水凝胶敷料？
研究目标：通过氧化TPS与羧甲基壳聚糖（CMCS）交联构建多功能水凝胶（CMOT），评估其对恶病质伤口愈合和瘢痕增生的作用机制。
研究流程
1. TPS的提取与表征
- 提取方法：超声辅助水提醇沉法，经三氯乙酸脱蛋白、透析纯化，得率13.7%。
- 结构分析：
- 分子量：HPLC显示TPS含两个主要组分（72.1 kDa和5.7 kDa）。
- 单糖组成：阿拉伯糖（39.7%）、葡萄糖（28.1%）、半乳糖（21.4%）为主，通过PMP-HPLC鉴定。
- 构象：刚果红实验证实其具有螺旋结构。
2. TPS的免疫调节活性验证
- 体外实验：
- 细胞毒性：浓度≤500 μg/mL时对RAW264.7巨噬细胞和HUVEC无毒性。
- 巨噬细胞极化：TPS促进M1型标志物（iNOS、IL-6）表达，抑制M2型标志物（Arg-1）。
- 淋巴细胞增殖：高浓度（2–8 mg/mL）显著提升CD3+/CD8+ T细胞和NK细胞活性。
3. CMOT水凝胶的制备与表征
- 氧化TPS（OTPS）合成：采用高碘酸钠氧化法，生成醛基衍生物（OTPS1和OTPS2，醛基含量分别为5.1 mmol/g和10.2 mmol/g）。
- 水凝胶构建：OTPS与CMCS通过希夫碱反应动态交联，形成CMOT1（低交联度）和CMOT2（高交联度）。
- 性能测试：
- 流变学：CMOT2的弹性模量（G′）显著高于CMOT1（257 Pa vs. 107 Pa）。
- 自修复性：切割后10分钟内自愈合，可注射性良好（通过26G针头挤出）。
- 降解与保水性：CMOT2降解更慢（14天保留率>50%），适合长期伤口覆盖。
4. 体内外功能验证
- 生物相容性：
- 细胞实验：CMOT提取液对C2C12成肌细胞和BMDM无毒性。
- 抗菌性：对大肠杆菌抑制率>70%（CMOT2优于CMOT1）。
- 伤口愈合实验：
- 正常小鼠模型：CMOT2组第11天伤口闭合率显著高于对照组（90% vs. 60%），胶原沉积更有序（Masson染色）。
- 恶病质小鼠模型：C26肿瘤诱导的恶病质小鼠中，CMOT2下调IL-6/TNF-α，加速血管生成和上皮再生。
- 抗瘢痕机制：CMOT2通过抑制机械信号通路（YAP/TEAD）下调Engrailed-1（En-1），减少纤维化标志物（α-SMA、Fibronectin）表达。
主要结果
- TPS的免疫调节作用：通过激活M1巨噬细胞和T细胞，为伤口提供抗炎微环境。
- CMOT2的优越性能：高交联度赋予其更强的机械强度、缓释能力和抗菌性。
- 伤口愈合与瘢痕抑制：CMOT2通过双重调控（免疫调节+En-1抑制）实现快速愈合且瘢痕最小化。
结论与价值
科学价值：
- 首次将天花粉多糖应用于恶病质伤口治疗，揭示了其通过免疫-机械信号协同作用抑制瘢痕的机制。
- 提出“氧化程度-性能-功能”的可调控水凝胶设计策略，为个性化敷料开发提供模板。
应用价值：CMOT2可作为临床难愈性伤口（如癌症、糖尿病足）的潜在治疗手段，兼具愈合加速和美容修复功能。
研究亮点
- 创新材料设计：通过可控氧化实现多糖功能化，解决了传统水凝胶机械强度与生物活性难以兼顾的问题。
- 跨学科机制探索：结合免疫学（巨噬细胞极化）和生物力学（En-1通路）阐释抗瘢痕机制。
- 转化潜力：CMOT2的制备工艺简单，适合规模化生产，且已通过体内外安全性验证。
其他价值
- 研究团队开发了自研实验方法：如通过Schiff试剂比色法定量醛基含量，优化了多糖氧化的监测流程。
- 临床意义：相比硅胶（仅用于已愈合瘢痕），CMOT2可在伤口未愈时提前使用，扩展了适应症范围。
此研究为慢性伤口治疗提供了新材料和新策略，相关成果已申请国际专利（未公开），未来计划开展临床试验。