尤志峰课题组：中医药启发组织同源智能生物材料体系修复糖尿病伤口

慢性糖尿病创面因持续高糖微环境导致氧化应激增强、炎症失衡和组织再生受阻，已成为再生医学领域亟待解决的重要问题。2026年7月6日，深圳理工大学尤志峰团队联合国科温州研究院李花琼团队及河南中医药大学王胜超团队在《Small》发表研究论文，首次构建了组织同源性葡萄糖响应角蛋白水凝胶，并结合中药来源无载体纳米胶束体系，建立了一种可感知糖尿病创面微环境并实现多靶点协同修复的智能治疗平台，为慢性创面精准治疗提供了新的策略。

图1 基于Keratin-PBA的智能水凝胶促进糖尿病伤口愈合

组织同源角蛋白构建智能葡萄糖响应水凝胶

角蛋白是一种来源广泛的天然组织结构蛋白，具有良好的生物相容性和促进细胞黏附、迁移及增殖的生物活性。传统中药“血余炭”源于人发，《本草纲目》中已有“止血、生肌”的记载。组织工程研究证实，角蛋白基材料能够模拟天然细胞外基质环境，为细胞生长和组织再生提供支持。

基于此，研究团队首次将苯硼酸功能基团引入角蛋白分子，构建了兼具组织同源性与葡萄糖响应能力的Keratin-PBA材料。苯硼酸修饰在赋予角蛋白智能响应特性的同时，保留了角蛋白促进内皮细胞和成纤维细胞增殖、迁移的生物活性，并进一步构建双网络智能水凝胶，实现对糖尿病创面高糖微环境的感知与治疗分子的精准释放。

图2 Keratin-PBA的合成及其水凝胶的制备

理性化设计天然纳米胶束，实现结构与功能的统一

针对天然活性成分溶解性差和递送效率低的问题，研究团队提出“活性分子驱动自组装”策略，利用齐墩果酸（OA）和没食子酸丙酯（PG）构建无载体纳米胶束体系（OA-PG NMs）。其中，OA具有抗氧化、抗炎、抑制AGEs积累及促进血管生成等多重活性，PG则兼具稳定体系、抗氧化、抗菌和调控ECM降解等功能，二者的协同及互补作用为多靶点调控创面微环境提供了基础。

图3 OA-PG NMs的制备及表征

在结构上，疏水性OA倾向于形成纳米胶束核心，而PG分布于外层，通过分子间相互作用共同构建稳定的核壳型共自组装纳米胶束。PG暴露的邻二酚结构可与Keratin-PBA中的苯硼酸基团形成动态可逆结合，实现纳米胶束与智能水凝胶的有效整合，并赋予体系葡萄糖响应释放能力。

图4 OA-PG NMs分子模拟动力学

智能响应体系显著促进糖尿病创面修复

研究团队进一步将OA-PG NMs整合至Keratin-PBA水凝胶中，构建复合体系cOK@NM，并在糖尿病小鼠创面模型中验证修复效果。经过14天治疗，cOK@NM组创面愈合率达到80%–93%，显著优于其他治疗组，表明该体系能够响应糖尿病创面异常微环境，促进创面由慢性炎症向再生修复转变。

图5 cOK@NM体内治疗作用

组织学分析发现，该体系能够促进胶原沉积、增强血管新生和上皮组织再生，同时降低创面氧化应激水平和慢性炎症反应，实现对糖尿病创面异常微环境的系统性重塑。

图6 cOK@NM治疗糖尿病创面小鼠体内组织学评价

揭示OA促进血管新生的机制

在机制研究中，研究团队发现OA能够激活胆汁酸受体TGR5，并进一步启动Akt-eNOS-NO信号通路，促进内皮细胞释放NO，从而增强血管生成能力。通过受体拮抗剂和信号通路抑制剂证实TGR5-Akt-eNOS-NO通路是OA发挥促血管修复作用的重要机制。

图7 OA促血管机制

本研究首次建立了一种兼具智能响应和多靶点协同治疗能力的组织修复平台，可响应糖尿病创面的高糖微环境实现按需释放，并通过调控氧化应激、炎症反应、血管新生及ECM重塑促进创面修复，为慢性糖尿病创面的精准治疗及天然活性成分的现代化应用提供了新的策略。

深圳理工大学生物医学工程学院特聘副教授尤志峰、国科温州研究院研究员李花琼、河南中医药大学副教授王胜超为该文章的共同通讯作者，河南中医药大学硕士王璐瑶、金凤实验室Ihsan Ullah博士等为共同第一作者。本研究得到了国家自然科学基金，浙江省自然科学基金，河南省自然科学基金青年科学基金等项目的支持。

原文链接:https://doi.org/10.1002/smll.74439