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　　糖尿病溃疡是一种糖尿病慢性并发症，其特点是伤口愈合极其缓慢，极易受到细菌感染。导致这一并发症的一个重要因素是此类患者体内产生的还原性超氧化物歧化酶(SOD)抗氧化剂，它可以引起氧化还原稳态的破坏和伤口处超氧化物自由基的增加，从而导致细胞损伤，阻碍细胞增殖，抑制伤口愈合。借助外源性SOD进行治疗表现出了良好的效果，但由于存在免疫炎症风险，目前还没有临床应用。

　　针对这一问题，研究者们提出利用SOD放生物效替代天然SOD来治疗糖尿病伤口。其中氧化铈纳米颗粒作为一种潜在的SOD模拟材料，可以对抗各种由生理环境中循环过量自由基引起的疾病，引起了人们的广泛关注。2007年,Korsvik等报道纳米氧化铈（ceria）凭借其表面的Ce 3+/Ce 4+混合氧化状态能够有效清除超氧自由基。此外，含有较多Ce 3+的氧化铈纳米颗粒，相比Ce 4+通常表现出较高的SOD模拟活性。

　　尽管二氧化铈基材料可以显著增强糖尿病伤口的愈合，但目前大多数制备稳定氧化铈纳米颗粒的方法要么要求苛刻的反应条件(高温高压)，要么以有机溶剂为介质，很难获得具有高表面积的超细纳米颗粒。采用“绿色”水基无表面活性剂合成方法，将促进二氧化铈纳米颗粒在疾病治疗方面的应用。此外，糖尿病的伤口通常会引起细菌感染。抗生素经常与清创手术联合使用来治疗感染的糖尿病伤口。然而，这种方法需要大剂量的抗生素，且会遭受体内耐药病原体的痛苦。聚合物囊泡作为一种药物载体可以将亲水性抗生素包埋在腔内，并将疏水性药物包埋在膜内，实现抗生素的缓慢释放，并且易于功能化靶向基团。

　　基于此，同济大学杜建忠课题组基于共载抗生素和纳米铈的聚合物囊泡，提出了一种治疗感染糖尿病伤口的方法，可以潜在地预防糖尿病溃疡，如示意图所示。聚合物囊泡由两亲性嵌段共聚物(ε-己内酯)-嵌段共聚物(ε-己内酯)(谷氨酸)(PCL-b-PGA)自组装而成。PCL嵌段形成疏水膜，PGA嵌段形成亲水电晕。广谱抗生素环丙沙星(CIP)在自组装过程中封装在囊泡内，进一步聚合物囊泡被负载二氧化铈基纳米粒子。

　　Scheme 1. CIP-Ceria-PVs的制备和联合抗氧化剂-抗生素处理糖尿病患者伤口感染示意图。

　　结果发现所制备的二氧化铈修饰的PCLb-PGA聚合物囊泡(CIP-Ceria-PVs)具有较高的SOD模拟活性。当铈含量在5 ~ 20 μg/mL范围内时，CIP-Ceria-PVs对正常L02细胞具有最高的抗超氧自由基损伤能力。此外，CIP-Ceria-PVs具有较强的抗菌活性(CIP用量比游离CIP减少25 ~ 50%)。用糖尿病小鼠模型对感染的糖尿病创面进行体内治疗。CIP-Ceria-PVs可在14天内有效治愈糖尿病感染创面，如图1所示。

　　Figure 1．对直径为5厘米的糖尿病感染创面进行体内联合抗生素-抗氧化治疗。(a)治疗期间不同时间间隔的糖尿病感染伤口的数字图像；(b)根据相应数字图像计算出相对伤口面积；(c)不同时间间隔监测糖尿病小鼠相对体重。

　　结论:作者提出了一种基于PCL-b-PGA聚合物囊泡的抗氧化-抗生素联合治疗糖尿病感染创面的策略。具体而言，他们成功地开发了一种方法(无需超高温/压力)ke原位装饰分散良好的氧化铈纳米颗粒到CIP负载的聚合物囊泡上(CIP-Ceria-PVs)。所制备的二氧化铈修饰的PCLb-PGA聚合物囊泡(CIP-Ceria-PVs)具有较高的SOD模拟活性和体外抗菌活性。体内研究也验证了CIP-Ceria-PVs在治疗糖尿病感染创面的方面具有巨大潜力。这种伤口愈合率的提高可能源于氧化铈纳米颗粒的能力，它可以作为SOD的模拟物，有效地清除伤口上过量的超氧化物自由基。因此，在聚合物囊泡中结合使用抗生素和SOD模拟物可以加速糖尿病感染伤口的愈合。预计这一策略将为临床有效治疗糖尿病患者和预防糖尿病溃疡的形成提供新思路。

　　全文链接：

　　https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c02102

　　来源：高分子科学前沿

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