蜗牛黏液“带来”智能“创可贴” 糖尿病伤口难愈合难题或得破解

科技日报记者 赵汉斌

高血糖会损伤人的血管、削弱免疫力，阻碍伤口修复。通常，糖尿病患者的伤口也很难愈合，甚至面临截肢风险，严重影响患者生活质量，也给家庭和社会带来沉重的负担。

“我们新近开发的一种源自蜗牛黏液的糖胺聚糖类新型生物材料，或许能为糖尿病足溃疡带来转机!”8月13日，中国科学院昆明植物研究所研究员吴明一告诉科技日报记者。

原来，吴明一带领团队开发出新型仿细胞外基质结构凝胶贴片，通过“抗菌—抗炎—促再生”三重机制，为糖尿病足溃疡治疗提供了全新方案。这项研究成果以研究论文全文形式，发表在国际期刊《碳水化合物聚合物》上，为全球数亿糖尿病患者带来福音。

糖尿病足溃疡：沉默的“肢体杀手”

糖尿病足溃疡，是糖尿病最严重的慢性并发症之一。全球约4000万至6000万人受其困扰，患者年死亡率高达22%，超过许多癌症。

用传统治疗手段治疗该病，通常面临两大困境：一方面，抗生素滥用导致耐药菌滋生，50%以上患者对现有疗法无响应;另一方面，高血糖环境下，伤口长期处于氧化应激和慢性炎症状态，表皮再生能力几乎停滞。

“就像在盐碱地里种庄稼，细菌不断‘捣乱’，伤口微环境的‘土壤’又板结缺氧，再好的种子也难以发芽。”吴明一研究员形象地比喻。临床数据显示，糖尿病足溃疡患者的截肢风险是普通人的25倍，且复发率超过60%。

创新灵感往往来自大自然。

长期以来，吴明一团队聚焦面向心脑血管、糖尿病及其并发症等重大疾病的临床需求，开展天然聚糖的纯化制备、结构解析、药理活性以及成药性评价等新药发现相关的基础研究。他们注意到，蜗牛爬行时分泌的黏液具有惊人的修复能力——即使在粗糙岩石上划伤，也能快速愈合。通过成分分析，发现黏液中的核心活性物质是一种特殊的糖胺聚糖(AFG)，其结构与人体细胞外基质中的糖胺聚糖高度相似。

“细胞外基质就像细胞的‘摇篮’，调控细胞的增殖、迁移等生命活动。”论文第一作者邓拓博士解释。受此启发，团队将蜗牛糖胺聚糖与明胶通过共价键交联，构建出类似人体细胞外基质的三维凝胶网络。

三重机制破解糖尿病足愈合难题

在创新研发过程中，研究团队引入天然植物绿茶中的茶多酚EGCG，通过动态硼酸酯键技术，将其“锚定”在凝胶中，制备出兼具多重功能的抗菌、抗氧化、抗炎以及促进组织再生的凝胶贴片。

这一设计，其实暗藏着智能“机关”。当伤口局部葡萄糖浓度升高时，硼酸酯键会断裂并释放EGCG，实现“按需给药”;而当血糖趋于稳定时，药物释放自动减缓，避免了传统给药方式的副作用。

在实验室中，抗菌、抗氧化、抗炎以及促进组织再生的凝胶贴片展现出“全能选手”般的表现。在体外实验显示，其对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭率达99.9%，效果媲美临床抗生素，但不存在耐药性风险;同时，它能清除80%以上的活性氧自由基，为伤口细胞创造“清新环境”。而在糖尿病小鼠模型中，贴片组伤口7天表皮再生率达72.6%，是生理盐水组的2倍多，且胶原纤维排列与正常皮肤几乎一致。

“最关键的是它能‘安抚’过度活跃的免疫系统。”团队成员、论文第一作者之一的李轩介绍，这种凝胶贴片可使伤口炎症因子水平下降50%以上，打破“炎症—组织坏死”的恶性循环。在感染模型中，贴片还能阻止细菌定植，避免伤口恶化。

这项研究为何能脱颖而出?国际期刊审稿人评价其“将天然产物与仿生材料完美结合”，并具有三大创新点：一是材料创新，将蜗牛糖胺聚糖用于创面修复，避免了传统肝素类药物的出血风险;其次是设计的智慧，用动态共价键实现“智能释药”，解决了EGCG易氧化、生物利用度低的难题;三是能同时调控感染、炎症、再生三大病理环节，直击糖尿病伤口的核心痛点。

“我们期待通过后续持续研究，使这款‘仿生创可贴’让更多患者获益。”吴明一研究员介绍，这一成果未来还可拓展至压疮、烧伤等难愈合创面治疗，甚至开发成家用护理产品。

(吴明一供图)

编辑：徐豪 审编：益审核