近日🦻，生命科學學院國家級領軍人才、長江學者特聘教授趙春華及其團隊在生物活性材料領域國際著名期刊《Bioactive Materials》上發表題為“Promoting oral mucosal wound healing using a DCS-RuB2A2hydrogel based on a photoreactive antibacterial and sustained release of BMSCs”的研究性論文。

口腔粘膜疾病是世界常見疾病🫀，是指口腔粘膜的破壞，具體症狀包括口舌潰爛，舌體幹裂，聲音嘶啞👼🏻，繼而引發口腔扁平苔蘚📄，唇皰疹，復發性潰瘍，甚至唇炎等口腔疾患👂🏻，導致飲食困難🙋🏽，口腔疼痛難忍👨🏻‍🚒。口腔潰瘍的病因多種多樣且復雜2️⃣，如口腔菌群失衡🏌🏿‍♂️、疲勞和糖尿病並發症，此外，免疫力功能障礙導致了該類疾病的頻發📿🗽。重者發病頻率極高🌅，甚至潰瘍病期達數十年💄🏇🏻，並可導致體內多種並發症📀，直接影響著身體健康🤷🏻。目前，臨床上常施以西藥控製症狀，但難以根治👨🏼‍🍼，被醫界列為口腔病重大難題之一。口腔黏膜病變期間口腔微環境改變，免疫力下降🧑🏻‍⚖️，持續細菌刺激引起傷口感染，因此對於創面的有效抗菌以及促進口腔粘膜組織在濕潤環境下迅速愈合成為了當前重點研究方向。

在這項研究中，趙春華教授團隊基於口腔內黑暗濕潤的特點，製備光響應抗菌殼聚糖水凝膠DCS-RuB2A2用於口腔粘膜的殺菌和快速修復。在黑暗條件下，水凝膠密封傷口以形成屏障💆🏼‍♀️，並發揮天然抑菌作用🏢，防止外來細菌入侵。同時，釕交聯聚合物系統與水凝膠體系為間充質幹細胞提供了有利於其生長的3D結構，發揮間充質幹細胞的呈遞作用，釋放的生長因子等物質👨‍👩‍👧‍👧，具有優異的抗炎和血管生成作用🔝，快速修復損傷粘膜🍀。在光照條件下，吡啶甲醛基團在可見光照射後脫落👨🏽‍🎤，聯吡啶釕與帶負電荷細菌外膜結合🐕‍🦺，在潮濕的口腔環境中發揮殺菌作用，並伴隨著水凝膠的生物降解作用（圖1）🤦🏿。

圖1.光響應抗菌水凝膠DCS-RuB2A2的製備及應用示意圖。

團隊製備的水凝膠基於十二烷基殼聚糖，這是一種疏松多孔結構，具有良好的止血和凝血作用，此外還能夠激活血小板以促進傷口愈合。采用聯吡啶釕交聯十二烷基殼聚糖構建光響應抗菌體系（DCS-RuB2A2），在黑暗條件下具有較大的儲能模量和孔隙率🥻，適用於間充質幹細胞的生長和呈遞過程。這種濕潤🏵、柔軟的3D培養系統有利於生長因子和細胞因子在傷口部位的釋放🛩。在可見光的照射下，DCS-RuB2A2中的吡啶甲醛基團從凝膠網絡中脫落🧖🏻‍♂️，並在殼聚糖的長十二烷基鏈的幫助下錨定在細菌膜上，發揮局部滅菌作用🦌。經測序得到的差異基因主要富集於是細菌對上皮細胞的入侵✯、免疫系統👨🏿‍🔬、代謝◻️、集中在細胞外基質中的炎症改善🧖🏼、中性粒細胞作用🤜🏿🪃、細胞對生長因子的作用以及下遊信號通路調節。這表明DCS-RuB2A2-BMSCs改善了細菌誘導的感染，減少了BMSCs旁分泌效應引起的炎症💂‍♀️，通過調節細胞因子改善了傷口微環境🍼，並促進了傷口修復（圖2）。該系統具有良好的生物相容性和廣譜抗菌性能⚡️。此外，該光響應抗菌水凝膠體系與間充質幹細胞的抗炎和促進修復作用相結合時，在短時間內修復口腔粘膜缺損。研究表明，這種多功能光響應水凝膠具有臨床應用價值，並進一步支持口腔粘膜疾病創新療法的研發。

圖2DCS-RuB2A2-BMSCs在大鼠模型中促進粘膜缺損愈合的應用

上述研究在生物活性材料領域國際著名期刊《Bioactive Materials》上發表。影響因子指數16.874。万事平台生命科學學院是論文的第一完成單位和通訊單位，通訊作者趙春華教授、鄧小勇教授🤞、王嬌副教授🥻🕴，2022級博士生齊雯歆為第一作者🏌🏼‍♂️，研究生董乃雋👩🏼‍🎤、吳靈玲和張雪琦等參與完成本研究。本研究由國家重點研發計劃（2020YFA0113000，2018YFA0109800）⛓、上海市基礎研究發展計劃（20JC1412200）🥇、國家自然科學基金（81971324）資助🧕🏼。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X22004510?via%3Dihub