韩璐
植物启发光驱动生物能量水凝胶促进慢性创面愈合
报告人:韩璐
所在单位:中国海洋大学
报告人简介:
韩璐，中国海洋大学医药学院教授、博士生导师，山东省高等学校“青创团队计划”负责人、连续2年入选斯坦福大学-Elsevier“全球2%顶尖科学家”，青岛市药学会药剂学专业委员会委员、中国生物材料学会高级会员、Biomaterials Translational 及 Chinese Chemical Letters 期刊青年编委。主要围绕海洋生物贻贝粘附启发的多酚化学机理，在皮肤、脑等软组织修复生物材料、智能响应性材料的设计与应用等方面积累了丰富的相关科学研究经验，开发了系列组织粘附性多功能水凝胶用于生物活性大分子药物的高效递送。以第一作者/通讯作者在ACS Nano、Adv. Funct. Mater、Angew. Chem. Int. Ed.等高水平期刊发表论文36篇（9 篇入选 ESI 高被引论文），单篇引用超过1000次。主持国家自然科学基金青年项目、山东省优秀青年基金等项目，参与国防科技创新特区等项目。
报告摘要:
糖尿病是最常见且最难治性的慢性代谢性疾病之一，导致糖尿病创面慢性愈合。修复线粒体功能障碍已被确定为促进糖尿病创面愈合的潜在靶点。为了恢复线粒体功能，需要补充平衡的能量代谢，改善高血糖诱导的氧化应激、缺氧和炎症微环境，以维持细胞存活。因此，探索保护线粒体免受损伤、纠正代谢紊乱的综合治疗模式，将从根本上加快慢性创面的愈合进程。本研究报告了一种光驱动的生物能量和释放氧气的伤口敷料，该敷料将菠菜类囊体膜包裹的多酚纳米颗粒（PTKM NPs）集成到pH响应性和粘附性水凝胶中，使PTKM NPs在创面部位有效保留和缓慢释放用于糖尿病伤口修复。在红光照射下，PTKM NPs不仅持续催化水和有毒过氧化氢（H2O2）产生氧气（O2），还通过光合作用诱导外源烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）和二磷酸腺苷(ADP)还原产生还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）和三磷酸腺苷（ATP）。持续氧释放可有效降低缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达，保护线粒体免受氧化应激损伤。外源性补充NADPH和ATP可恢复细胞内能量代谢并增强合成代谢。代谢组学分析证实，PTKM NPs上调L-亮氨酸的合成，这可能最终触发mTOR信号通路，从而显著增强氧化代谢，维持细胞的正常生理活动。同时，PTKM NPs延续了含有丰富多酚基团的PTA纳米粒的抗氧化和抗炎能力，能够清除活性氧并抑制活性氧诱导的炎症反应，从而推动愈合过程进入再生阶段。体内糖尿病创面模型显示，在光照下PTKM@HG水凝胶有效释放PTKM NPs，减轻氧化应激，减轻炎症，增强细胞代谢，促进再上皮化的新生血管形成。
