面對(duì)嚴(yán)重?zé)齻箢B固的瘢痕問題,現(xiàn)有治療手段往往“姍姍來遲”。能否在傷口形成的早期就進(jìn)行有效干預(yù)?空軍軍醫(yī)大學(xué)牛麗娜科研團(tuán)隊(duì)受樹木導(dǎo)管啟發(fā),融合DNA免疫調(diào)節(jié)智慧,成功研發(fā)出一款兼具滲出液管理與免疫調(diào)控的雙功能膠原敷料,為燒傷早期管理及無瘢痕愈合帶來了突破性進(jìn)展。
全球每年約3000萬人因嚴(yán)重?zé)齻栝L期治療,其中高達(dá)50%累及口頜面部,毀容性瘢痕給患者身心帶來巨大創(chuàng)傷。當(dāng)前主流瘢痕治療方法(如植皮、硅酮制劑、激光)多作用于瘢痕形成后期,存在效果有限、療程漫長、費(fèi)用高昂等問題。研究表明,燒傷創(chuàng)面早期(體液滲出期與免疫反應(yīng)期)是決定愈合質(zhì)量的關(guān)鍵窗口。過量滲出液會(huì)浸漬傷口、引發(fā)炎癥,促進(jìn)瘢痕形成;而嚴(yán)重?zé)齻麑?dǎo)致的免疫失調(diào)則進(jìn)一步阻礙了組織的理想再生,F(xiàn)有商業(yè)敷料(如紗布、水凝膠、藻酸鹽、泡沫敷料等)或引流速度不足,或吸收容量有限,或缺乏有效的免疫調(diào)節(jié)能力,難以滿足嚴(yán)重?zé)齻麆?chuàng)面的早期管理需求。因此,亟需一種能在早期同步解決滲出液管理難題并調(diào)控紊亂免疫的新型智能敷料。
本研究從樹木導(dǎo)管優(yōu)異的導(dǎo)水性能獲得啟發(fā),構(gòu)建了一種DNA功能化膠原敷料DNA-Cryo-ACol;诒0寮夹g(shù)構(gòu)建120 μm級(jí)定向大孔道結(jié)構(gòu),耦合低溫冷凍交聯(lián)形成的互連微孔網(wǎng)絡(luò),建立雙尺度液體輸運(yùn)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高達(dá)64.52 μL/s的超快引流速度,滿足臨床需求的0.53 g/cm2吸收容量,以及減少滲出液浸漬的向心性徑向液體吸收。同時(shí)借助EDC/NHS體系共價(jià)錨定小牛胸腺DNA,使其能夠驅(qū)動(dòng)創(chuàng)面CD4+T細(xì)胞特異性富集并提升瘢痕抑制因子IL-10的分泌,并顯著抑制瘢痕標(biāo)志物α-SMA表達(dá)。大鼠深II度燒傷模型證實(shí):DNA-Cryo-ACol敷料能夠促進(jìn)毛囊再生,并恢復(fù)膠原纖維的“編織籃”結(jié)構(gòu)和I/III型膠原比例。該研究首次集成仿生孔隙結(jié)構(gòu)與免疫調(diào)節(jié)功能,為燒傷早期干預(yù)提供兼具高效滲出管理和精準(zhǔn)免疫調(diào)控的創(chuàng)新解決方案。

圖1:仿生結(jié)構(gòu)協(xié)同免疫調(diào)控的DNA-膠原敷料實(shí)現(xiàn)燒傷無瘢痕再生

圖2:仿樹木結(jié)構(gòu)的定向膠原敷料(Aligned collagen)構(gòu)建

圖3:定向膠原敷料(Aligned collagen)吸水性能表征

圖4:定向孔隙多孔膠原海綿(Cryo-ACol)的構(gòu)建及表征

圖5:DNA-Cryo-Acol (DCA) 的構(gòu)建及表征

圖6:DNA-Cryo-ACol敷料通過調(diào)控CD4+T細(xì)胞抑制成纖維細(xì)胞分泌瘢痕標(biāo)志物

圖7:DNA-Cryo-ACol敷料在深II度燒傷動(dòng)物模型中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)面無瘢痕再生
創(chuàng)新點(diǎn):
①結(jié)構(gòu)創(chuàng)新:DNA-Cryo-ACol敷料采用仿生雙尺度孔隙設(shè)計(jì)在液體吸收速率、液體導(dǎo)出量得到顯著提升,并賦予材料特殊的向心性液體吸收特性。
②功能創(chuàng)新:DNA-Cryo-ACol敷料將免疫調(diào)控結(jié)合滲出管理,首次將DNA的免疫佐劑特性與創(chuàng)面滲出管理功能整合于單一材料。提出 “早期滲出-免疫雙重調(diào)控” 的瘢痕防治策略,通過早期干預(yù)同時(shí)優(yōu)化創(chuàng)面微環(huán)境和免疫應(yīng)答。
③機(jī)制創(chuàng)新:研究揭示了CD4+T細(xì)胞在介導(dǎo)無瘢痕愈合中的必要性,為免疫調(diào)節(jié)型敷料的開發(fā)提供新靶點(diǎn)。
④臨床轉(zhuǎn)化潛力:使用低成本天然DNA(小牛胸腺DNA)和可降解膠原,避免昂貴細(xì)胞因子或基因工程材料的應(yīng)用,具備規(guī);a(chǎn)和臨床推廣可行性。
相關(guān)研究成果以“DNA-collagen dressing forpromoting scarless healing in early burn wound management”為題發(fā)表在Advanced Composites and Hybrid Materials期刊上。空軍軍醫(yī)大學(xué)博士研究生宋婧涵為第一作者,空軍軍醫(yī)大學(xué)牛麗娜教授為通訊作者。此研究工作得到國家自然科學(xué)基金資助支持。
論文信息:
Song, Jh., Gu, Jt., Dang, Gp.et al. DNA-collagen dressing for promoting scarless healing in early burn wound management. Adv Compos Hybrid Mater 8, 212 (2025).
論文鏈接:https://doi.org/10.1007/s42114-025-01295-0
作者簡介:

牛麗娜,現(xiàn)任空軍軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院(口腔醫(yī)院)院長。教授/主任醫(yī)師、博士研究生導(dǎo)師,國家杰出青年科學(xué)基金、國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金。兼任中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)口腔教育專委會(huì)副主委、口腔修復(fù)專委會(huì)常委,《Journal of Dentistry》期刊副主編,《Journal of Orthopaedic Translation》、《口腔生物醫(yī)學(xué)》等期刊編委。主持青年863項(xiàng)目等20項(xiàng)基金。以第一/通訊作者在Nature Materials等國際高影響力期刊發(fā)表SCI論文100余篇。授權(quán)國家專利10項(xiàng),轉(zhuǎn)化2項(xiàng)。榮獲教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等省部級(jí)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單,曾獲世界牙科研究協(xié)會(huì)百年新興領(lǐng)袖獎(jiǎng)、第四屆國之名醫(yī)-青年新銳獎(jiǎng)、樹蘭醫(yī)學(xué)青年獎(jiǎng)等。率團(tuán)隊(duì)先后榮獲陜西省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、陜西省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)及三秦學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

宋婧涵,空軍軍醫(yī)大學(xué)博士研究生。研究方向?yàn)樯锘钚圆牧显诳谇活M面部組織缺損再生中的作用研究,近五年以第一作者(含共同)發(fā)表SCI論文(論著)5篇,其中IF>20的1篇,IF大于10的2篇,參編專著1部,申請(qǐng)國家發(fā)明專利2項(xiàng),授權(quán)實(shí)用新型專利1項(xiàng)。獲全國口腔醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議壁報(bào)“一等獎(jiǎng)”、研究生國家獎(jiǎng)學(xué)金、優(yōu)秀研究生、學(xué)習(xí)成才標(biāo)兵、口頜系統(tǒng)重建與再生全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)秀研究生等榮譽(yù)。
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