皮肤伤口的有效愈合对于我们的生存至关重要。尽管皮肤具有很强的再生潜力，但异常的伤口修复可导致功能障碍和毁容性疤痕。皮肤瘢痕形成涉及ECM（细胞外基质）的过度沉积和错位，细胞增多和慢性炎症。转化生长因子-β（TGFβ）信号传导通过调节细胞增殖，迁移，ECM产生和免疫反应而对伤口愈合产生多效作用。尽管阻断TGFβ信号传导可以减少组织纤维化和疤痕形成，但对TGFβ的全身性抑制可以导致明显的副作用并抑制伤口的上皮形成。

芝加哥大学吴小阳/华东理工大学朱麟勇教授团队基于整合的光交联策略和具有TGF-β抑制剂脉动释放的微胶囊平台开发伤口处理材料，以实现针对皮肤伤口的时空特异性。该材料增强了皮肤伤口的闭合性，同时有效地抑制了小鼠皮肤伤口和大型动物临床前模型中的疤痕形成。团队研究提出了无疤伤口修复的策略。相关论文以题为发表在《Nature Communications》上。

【主图见析】

图1：可通过光诱导交联整合到皮肤伤口中的工程PLGA微胶囊。光诱导交联机制用于水凝胶和PLGA-NB胶囊的组织整合的示意图。B HA-NB和PLGA-NB的化学结构示意图，以及微胶囊与水凝胶和受伤组织的光诱导整合。C通过1H NMR（400）MHz）表征NB，HA-NB和PLGA-NB的结构。

图2：PLGA-NB胶囊在体外和体内均显示出延迟的和搏动性货物释放。A完整（左）和压碎（右）PLGA-NB胶囊的FESEM图像。B PLGA-NB胶囊的相衬图像（光学显微镜）。C装有罗丹明共轭BSA的PLGA-NB胶囊的落射荧光成像。D使用藻酸盐胶囊，低分子量（LMW）或高分子量（HMW）PLGA-NB胶囊在体外每日释放BSA。E皮下注射装有DiI / DiD的对照（藻酸盐）或PLGA胶囊后1-3天，对动物进行活体荧光成像。F皮下注射载有DiI / DiD的PLGA胶囊后1-12天，对动物进行活体荧光成像。G定量分析藻酸盐和PLGA胶囊在体内的每日货物释放量。

图3：PLGA-NB胶囊可以增强光交联水凝胶网络。A流变学分析表明具有或不具有PLGA-NB胶囊的HA-NB/HA-CDH水凝胶的水凝胶形成。B带有或不带有PLGA-NB胶囊的HA-NB/HA-CDH水凝胶的应力测量。（C-F）胶凝时间，模量，压缩模量和组织粘合强度的测量结果均表明PLGA-NB胶囊可以增强和增强HA-NB/HA-CDH水凝胶。

图4：使用PLGA-NB胶囊递送TGFβ抑制剂可增强皮肤伤口闭合效果，同时抑制疤痕形成。A，B代表性伤口图像（A）和伤口大小量化（B）表明，在HA-NB水凝胶中使用含或不含TGFβ抑制剂的PLGA胶囊可加速具有全层皮肤伤口的鼠科皮肤的伤口闭合。在非脉动释放HA水凝胶中递送TGFβ抑制剂可抑制伤口愈合。用藻酸盐水凝胶处理作为对照（Ctrl）。C受伤后不同时间点的胶原蛋白沉积和组织纤维化的定量（材料和方法）。D在伤后不同时间点用PLGA胶囊或载有TGFβ抑制剂或对照水凝胶的PLGA胶囊处理过的皮肤切片进行三色染色。

图5：PLGA-NB递送系统可以抑制伤口闭合后的TGFβ信号传导，从而抑制皮肤瘢痕形成。A-F定量PLGA胶囊治疗后皮肤中TβRI（A），SMAD2（B），SMAD3（C），F4/80（巨噬细胞标志物）（D），CD4（E）和α-SMA（F）阳性细胞的AF定量装有TGFβ抑制剂。用编码SBE-荧光素酶报道基因的载体转导G原代皮肤角质形成细胞。在不同刺激下测量生物发光活性。H裸鼠接受SBI荧光素酶报告基因表达的植皮裸鼠的体内生物发光成像。I用PLGA胶囊或载有TGFβ抑制剂的PLGA胶囊治疗后，可在皮肤受伤后折叠生物发光信号的变化。

图6：PLGA-NB递送平台可促进兔和猪皮肤伤口愈合模型的无疤伤口愈合。A不同治疗组兔耳皮肤伤口愈合和瘢痕形成的代表性图像。左上图显示了耳朵上每个伤口的相应治疗方法。B，C受伤后不同时间点胶原沉积和SEI（瘢痕升高指数）的定量。D在不同治疗组中猪皮肤伤口愈合和疤痕形成的代表性图像。E，F受伤后不同时间点胶原沉积和SEI（瘢痕升高指数）的定量。

参考文献：doi.org/10.1038/s41467-021-21964-0