柠檬竟能帮助伤口？J Nanobiotechnology：柠檬衍生的纳米颗粒功能化水凝胶可调节巨噬细胞重编程，促进糖尿病伤口愈合

对于糖尿病患者而言，皮肤伤口难以愈合是一大顽疾。常规的治疗方法，例如清创、伤口敷料处理、严格控制血糖等，效果往往差强人意，截肢等严重不良后果的发生概率也在逐年攀升。在这样的困境下，探寻全新的治疗手段成为了医学领域的迫切需求。

近期发表于J Nanobiotechnology的一项研究Lemon-derived nanoparticle-functionalized hydrogels regulate macrophage reprogramming to promote diabetic wound healing为糖尿病伤口的治疗开辟了新的方向。

在过往的研究中，传统的药物递送系统，像聚合物纳米颗粒、脂质体这类，虽然受到了不少关注，但它们存在着肝毒性、引发炎症以及产生免疫原性等问题。动物源外泌体虽展现出一定的治疗潜力，可其面临着产量不高、生产流程繁琐复杂等难题。相比之下，植物源外泌体凭借着容易获取、成本较低等突出优势，逐渐成为科研人员眼中的新焦点。其中，柠檬来源的外泌体在糖尿病伤口愈合方面的应用，此前还从未有过相关报道，这也为本次研究提供了独特的探索方向。

在此次研究中，科研团队设计并成功制备出一种半合成水凝胶GelMA/DAS/Exo，它巧妙地结合了柠檬外泌体与GelMA-DAS。值得一提的是，GelMA和柠檬外泌体均属于可再生化合物，水凝胶的制备过程不仅简便，还兼具环保特性，成本也相对较低。而且，这种水凝胶能够在原位发生凝胶化，对于填充和密封不规则伤口有着显著优势。

图 1：GelMA/DAS/Exo水凝胶用作糖尿病皮肤损伤伤口愈合的敷料

研究人员针对该水凝胶的性能展开了全方位的深入研究。结果显示，柠檬外泌体呈现出均匀的膜包囊泡结构，并且能够精准地被巨噬细胞、成纤维细胞以及血管内皮细胞靶向摄取。水凝胶自身具备稳定的弹性特质，在适应不规则表面方面表现出色，同时还拥有良好的自愈合能力和可注射性。更为关键的是，它的生物相容性极佳，无论是在体外细胞培养实验中，还是在体内动物实验里，都不会对细胞生长产生不良影响，也不会对重要器官造成毒性损害。

在细胞实验阶段，GelMA/DAS/Exo能够有效促进M2巨噬细胞的重编程，使促炎因子的释放量大幅减少，抗炎因子的表达则显著增加。在血管生成实验中，该水凝胶极大地增加了封闭管状结构的数量，同时显著提升了血管生成相关基因的表达水平。针对成纤维细胞的实验发现，水凝胶能够显著加速其增殖和迁移速度，有力地促进了胶原蛋白纤维的形成。此外，在止血实验中，无论是大鼠尾止血实验，还是肝脏部分切除止血实验，这款水凝胶都展现出快速止血以及减少失血量的突出优势。

图 2：GelMA/DAS/Exo水凝胶的止血性能

接着，研究人员构建了糖尿病大鼠全层皮肤缺损模型，在实验过程中发现，使用GelMA/DAS/Exo水凝胶的实验组，伤口愈合速度明显加快。经过组织学染色观察，该组伤口的炎症浸润明显减少，伤口宽度显著缩小，胶原蛋白沉积量大幅增加。免疫组化结果进一步表明，水凝胶能够有力地促进M2巨噬细胞的极化，显著增加血管生成和胶原蛋白的产生。

图 3：GelMA/DAS/Exo水凝胶促进糖尿病伤口愈合

综上所述，这项研究成功研发出针对糖尿病伤口微环境的柠檬衍生纳米水凝胶敷料。它在免疫调节、促进血管和纤维组织再生方面效果显著，同时还具备良好的生物相容性和止血性能。研究过程中，科研团队巧妙结合转录组学和网络药理学分析方法，增强了研究成果的相关性和适用性，为糖尿病伤口的治疗提供了创新性的思路，有望打破传统疗法的局限。可以预见，在未来的临床应用中，这种纳米水凝胶极有可能发挥重要作用，为广大糖尿病患者带来新的希望，有效减轻他们的痛苦。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Jin E, Yang Y, Cong S, et al. Lemon-derived nanoparticle-functionalized hydrogels regulate macrophage reprogramming to promote diabetic wound healing. J Nanobiotechnology. 2025;23(1):68. Published 2025 Jan 31. doi:10.1186/s12951-025-03138-y