新型智慧凝膠,加速糖尿病傷口癒合
糖尿病患傷口常無法正常癒合,尤其足部傷口潰瘍時極易引發感染,甚至導致截肢。最近科學家研發融合水凝膠基質與關鍵 RNA 分子的創新敷料,實驗時能幫助血管快速重建,並使傷口癒合速度提升數倍,給予無數因傷口血流不止長期受苦的糖尿病患者新希望。論文刊登於《燒傷與創傷》(Burns & Trauma)期刊。
TSP-1:傷口癒合的隱形阻礙
糖尿病患傷口癒合困難,是多重因素交織作用的結果,包括血糖長期過高造成血管損傷、慢性發炎、免疫力下降,以及循環不良影響氧氣與營養供應等。此外,名為「凝血酶敏感蛋白1」(thrombospondin-1,TSP-1)蛋白質異常升高,更會抑制血管內皮細胞增殖與遷移,導致傷口血流不止,癒合延遲甚至惡化。
團隊策略是用名為 miR-221-3p 的微小 RNA,能精準結合並抑制 TSP-1 mRNA,降低 TSP-1 蛋白產生,解除血管生成抑制作用。為了防止這段 RNA 被酵素迅速分解,團隊將之封在微小胞外囊泡(small extracellular vesicles,sEVs)內,提升穩定性與傳遞效率。這些包覆 RNA 的小囊泡再與水凝膠基質混合均勻,不僅方便直接塗抹傷口,還有助持續緩慢釋放有效成分,長效性促進新血管產生與組織修復。
動物實驗時,團隊將這款融合微小 RNA 與水凝膠基質的智慧凝膠塗敷於糖尿病小鼠傷口,取得明顯效果:傷口癒合速度明顯加快,12 天內癒合率達 90%;對照組小鼠癒合速度明顯落後。此外,智慧凝膠也使新生血管量明顯增多,不僅縮短癒合時間,更提升癒合品質。結果顯示,智慧凝膠對血管修復與組織再生等都有強大潛能。
跨領域的創新療法
修復凝膠結合再生醫學與分子生物學兩大領域,是全新治療策略。一方面以微小 RNA 作用,移除會干擾傷口癒合的因子 TSP-1;再用與人體組織相容性甚高的水凝膠基質,提供長效穩定的藥物釋放。將來不僅有望用於糖尿病傷口,還可能拓展至其他慢性或難治性創傷,幫助提升病患生活品質,減少住院時間與併發症風險 。
然修復凝膠要邁向臨床實際運用,仍須克服多重挑戰。首先,微小 RNA 雖能精準抑制阻礙癒合的分子,但仍需確認不會損傷正常細胞。其次,水凝膠基質雖與組織相容性高,但長期接觸開放性傷口的安全性必須嚴格驗證。此外,大量製造時如何確保微小囊泡品質穩定,也是商業化的關鍵;還需臨床實驗確立最佳使用時機、劑量與適用族群。若能成功跨越這些關卡,不僅可造福數百萬患者,更象徵分子醫學與材料科學融合的新時代開啟。
(首圖為示意圖,來源:Unsplash)