Materials & Design：南方医科大学口腔医院李勤/贾搏团队揭示高改性HA水凝胶的衰老皮肤再生潜力

面部衰老不仅表现为软组织容量丢失，还伴随真皮变薄、胶原减少、细胞外基质紊乱及氧化应激加重。传统透明质酸（HA）填充剂通常通过化学交联提高结构稳定性和体内存留能力，但增强稳定性的同时，也可能增加材料刚度，影响其与软组织的力学匹配。

部分再生型水凝胶则依赖第二聚合物、功能性交联剂或外源活性成分增强生物学效应。因此，如何通过HA网络设计，在不额外添加治疗性成分的前提下，兼顾结构稳定性、力学顺应性、组织整合与再生潜力，仍是HA填充材料设计需要解决的问题。

图1. HM-HA的材料设计、衰老皮肤再生表现及线粒体与氧化还原相关响应。

2026年10月18日，南方医科大学口腔医院李勤/贾搏团队在Materials & Design（IF=8.2）在线发表题为A High-Modification Monophasic Hyaluronic Acid Hydrogel Promotes Aged-Skin Regeneration Associated with Mitochondrial Bioenergetic and Redox Recovery的研究论文，李勤教授、贾搏主任医师为该论文的共同通讯作者，郭纪明博士、郭晓瑞副主任医师为该论文的共同第一作者。

研究构建了一种高改性单相透明质酸水凝胶HM-HA，通过BDDE改性与均质处理形成连续、均一的单相网络。在不额外引入蛋白质、抗氧化剂或药物等活性成分的情况下，该材料兼具较高化学改性程度、较低储能模量和短期结构保持能力，并表现出良好的组织相容性与衰老皮肤修复潜力。

结合转录组分析、蛋白表达检测及细胞线粒体功能评估，研究进一步发现，其组织修复表现伴随线粒体生物能量及氧化还原状态改善，为理解HA材料的再生支持作用提供了实验依据。

【主要内容】

图2. 该图展示了HM-HA与两种商业双相透明质酸填充剂的理化性质，包括化学改性程度、流变学行为、冻干状态下的微观形貌、吸胀性能和水分保持能力。此外，图中比较了三种材料在加速透明质酸酶降解条件下的相对酶解耐受性。

图3. 该图展示了三种透明质酸材料的体外细胞相容性，以及其对D-半乳糖诱导细胞衰老的影响。此外，活性氧和衰老相关β-半乳糖苷酶检测结果表明，HM-HA可显著减轻细胞氧化应激和衰老表型。

图4. 该图展示了不同透明质酸材料注射后1、2和4周的皮肤组织学变化，包括皮肤厚度和真皮胶原结构的动态恢复。

图5. 支持组织整合与再生修复。HM-HA形成了较为连续的胶原整合界面，同时促进毛囊和新生血管形成，并改善组织氧化还原相关指标。

图6. 该图展示了HM-HA处理后氧化磷酸化、三羧酸循环与呼吸电子传递以及线粒体复合体Ⅰ生物发生等基因集的富集变化。此外，核心基因热图和RT-qPCR结果总结了线粒体能量代谢、氧化还原调节及细胞衰老相关基因的协调变化。

图7. 该图展示了HM-HA对D-半乳糖诱导衰老细胞线粒体状态的影响，包括线粒体膜电位、ATPase和琥珀酸脱氢酶活性以及MitoTracker荧光。此外，透射电镜结果显示，HM-HA处理后线粒体肿胀和嵴结构损伤得到改善。

总结

基于上述，本研究提出高化学改性与均质单相网络协同设计策略，构建了兼具低模量、水合能力、短期结构保持和组织整合性能的HM-HA。该材料可促进衰老皮肤的胶原、毛囊及血管再生，并减轻氧化应激和细胞衰老；多层次检测进一步提示其再生作用伴随细胞外基质重塑及线粒体生物能量与氧化还原相关特征改善。

结果提示，透明质酸填充材料的性能可通过网络组织和加工方式进行调控，而不必简单依赖提高材料硬度或引入外源治疗性成分，为透明质酸填充剂由被动体积支撑向兼具再生支持作用的生物材料发展提供了新的设计思路，也为面向衰老组织修复的可注射水凝胶开发提供了材料学依据。

原文链接：DOI：10.1016/j.matdes.2026.117290