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研究作者与机构及发表信息
该研究的主要作者包括梁晓阳（Xiaoyang Liang）、陈红桂（Honggui Chen）、张睿（Rui Zhang）等，来自北京化工大学化学资源工程国家重点实验室和天然高分子生物材料教育部重点实验室（Key Lab of Biomedical Materials of Natural Macromolecules, Beijing University of Chemical Technology）。此外，上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院血管外科的张磊（Lei Zhang）也参与了研究。该论文发表于《Biomaterials》期刊，2025年1月。

学术背景与研究动机
糖尿病伤口愈合困难的主要原因在于炎症阶段失衡，表现为活性氧簇（Reactive Oxygen Species, ROS）、晚期糖基化终产物（Advanced Glycation End Products, AGE）和其他炎症因子过量，同时巨噬细胞难以从促炎型M1极化为抗炎型M2。黄连素（Berberine）是一种具有抗炎、抗菌和促进伤口愈合作用的天然植物分子，但其低水溶性限制了其生物利用度。为此，本研究设计了一种基于F127胶束（micelle）封装黄连素并结合氧化响应性水凝胶（hydrogel）的药物递送系统，旨在提高黄连素的水溶性和治疗效果，同时通过调节炎症微环境实现糖尿病伤口的高质量愈合。

研究流程与实验设计
本研究包含以下主要步骤：

1. 黄连素-F127胶束（Ber-F127 micelles）的制备与表征
   使用薄膜水合法将黄连素封装于FDA批准的F127聚合物中形成胶束。通过透射电子显微镜（TEM）观察胶束形态，并用动态光散射（DLS）测定粒径分布（约22.68 nm）。紫外-可见分光光度计用于测定黄连素的载药效率（3.67%）和包封效率（77.00%）。此外，通过荧光标记技术验证胶束在细胞内的摄取情况，并检测其对LPS刺激RAW264.7巨噬细胞中eIF2AK2蛋白表达的影响。

2. 氧化响应性水凝胶（CF gel）的制备与表征
   将透明质酸（Hyaluronic Acid, HA）接枝上环糊精（Cyclodextrin, CD）和二茂铁（Ferrocene, FC），通过主客体自组装形成氧化响应性水凝胶（CF gel）。加入Ber-F127胶束后得到Ber@CF gel。通过扫描电子显微镜（SEM）观察水凝胶的三维网状结构，并测试其在H₂O₂溶液中的氧化响应性能。流变学测试表明，经氧化处理后水凝胶的储能模量（G’）和损耗模量（G”）显著下降，表明其能够解组装以释放药物。

3. 体外实验评估水凝胶的安全性与功能

   • 细胞毒性测试：使用MTT法和活/死染色（Live/Dead Staining）检测不同浓度Ber-F127胶束、CF gel和Ber@CF gel对L929细胞的毒性。结果表明，所有组别的细胞存活率均超过95%。
     
   • 抗氧化能力测试：在100 μM H₂O₂环境中培养L929细胞，发现Ber@CF gel显著减少细胞死亡。
     
   • 高糖环境下保护作用测试：在50 mM葡萄糖环境中培养L929细胞，发现Ber@CF gel有效减少细胞凋亡。
     
   • 血液相容性测试：通过溶血试验验证Ber@CF gel的良好血液相容性（溶血率%）。
     

4. 体外抗炎与抗氧化实验

   • ROS水平检测：使用DCFH-DA探针标记RAW264.7细胞中的ROS，发现Ber@CF gel显著降低ROS水平。
     
   • 巨噬细胞极化检测：通过流式细胞术检测CD206阳性细胞比例，发现Ber@CF gel显著促进M2型巨噬细胞极化。
     
   • 炎症因子检测：ELISA试剂盒检测TNF-α（促炎因子）和IL-10（抗炎因子）水平，发现Ber@CF gel降低TNF-α水平并增加IL-10水平。
     

5. 体内实验验证水凝胶的功能
   构建链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠模型，在背部制造8 mm全层皮肤缺损伤口。分别应用CF gel和Ber@CF gel，记录伤口愈合过程并分析ROS水平、巨噬细胞极化、炎症因子和AGE水平的变化。通过组织学染色（HE染色、Masson染色、Sirius Red染色）评估伤口愈合质量。

主要研究结果
1. Ber-F127胶束提高了黄连素的水溶性和细胞摄取效率
Ber-F127胶束显著提高了黄连素在RAW264.7细胞中的摄取量，并降低了LPS刺激下eIF2AK2蛋白的表达水平。体内实验进一步证实，Ber-F127胶束比游离黄连素更有效地减少创伤性ROS水平。

1. Ber@CF gel表现出优异的氧化响应性和药物释放性能
   在H₂O₂溶液中，Ber@CF gel能够在6小时内释放约65%的黄连素，释放速率是对照组的两倍。体内成像显示，Ber@CF gel能够在伤口部位持续释放药物达24小时。

2. Ber@CF gel在体外实验中表现出良好的生物安全性和功能性
   无论是在正常环境、高ROS环境还是高糖环境中，Ber@CF gel均能显著提高细胞存活率，减少细胞损伤和凋亡。此外，Ber@CF gel还表现出良好的血液相容性。

3. Ber@CF gel在体内实验中显著促进糖尿病伤口愈合
   在糖尿病小鼠模型中，Ber@CF gel显著降低了伤口部位的ROS水平，促进了巨噬细胞向M2型极化，减少了TNF-α水平并增加了IL-10水平。组织学分析表明，Ber@CF gel显著促进了胶原沉积和伤口愈合质量。

研究结论与意义
本研究成功开发了一种基于Ber@CF gel的药物递送系统，该系统具有良好的抗炎性能、促进慢性伤口愈合的能力以及提高愈合质量的优势。研究不仅为黄连素这一传统中药成分的现代化应用提供了新思路，还为设计针对慢性伤口的临床敷料提供了重要参考。此外，该研究提出的氧化响应性水凝胶技术在药物递送领域具有广泛的应用前景。

研究亮点
1. 创新性地结合胶束与水凝胶技术：通过F127胶束封装黄连素解决了其低水溶性问题，同时利用氧化响应性水凝胶实现了药物的精准释放。
2. 多机制协同作用：Ber@CF gel通过清除ROS、抑制AGE生成、调节巨噬细胞极化等多种途径实现抗炎和促进伤口愈合的效果。
3. 全面的实验验证：研究涵盖了从体外细胞实验到体内动物模型的多层次验证，数据详实且逻辑严谨。

其他有价值内容
本研究还探讨了Ber@CF gel对eIF2AK2蛋白的调控作用，揭示了黄连素抗炎的新机制。此外，研究团队开发的氧化响应性水凝胶技术为未来多功能生物材料的设计提供了重要参考。