你知道嗎?貌不驚人的蝸牛,居然有修復(fù)傷口的本領(lǐng)。近期,我國科學(xué)家用蝸牛黏液研發(fā)出一種“仿生創(chuàng)可貼”,為糖尿病足潰瘍等病癥治療帶來新希望。
糖尿病患者的傷口愈合難度很大。高血糖會讓傷口長期處于氧化應(yīng)激和慢性炎癥狀態(tài),而濫用抗生素會導(dǎo)致耐藥細(xì)菌滋生。這就像在鹽堿地里種莊稼,一方面土壤板結(jié)缺氧,另一方面細(xì)菌不斷“搗亂”,再好的種子也難以發(fā)芽。
大自然中有“傷口修復(fù)大師”——蝸牛。蝸牛爬行時(shí),即使自身被粗糙的巖石劃傷,也能靠分泌的黏液快速愈合。蝸牛黏液中有什么物質(zhì),能有如此驚人的修復(fù)能力呢?
科學(xué)家通過前期研究發(fā)現(xiàn),蝸牛黏液主要含有蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì),包括尿囊素、彈性蛋白、糖胺聚糖等。其中,糖胺聚糖為多糖類生物大分子,是蝸牛黏液能促進(jìn)急性和慢性傷口愈合的主要有效成分。
糖胺聚糖聽起來很陌生,實(shí)際上,我們生活中熟知的透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、肝素等都屬于糖胺聚糖。糖胺聚糖廣泛分布在人體細(xì)胞外基質(zhì)中,它們?yōu)榧?xì)胞生長設(shè)置“保護(hù)罩”,填充細(xì)胞與細(xì)胞間的空隙,是“天然黏合劑”,還有維持組織結(jié)構(gòu)、潤滑關(guān)節(jié)、參與信號傳導(dǎo)等作用。
在近期研究中,我們發(fā)現(xiàn)不同品種的蝸牛黏液內(nèi)糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)不同。以俗稱“法國蝸牛”的光亮大蝸牛為例,其黏液中的糖胺聚糖為最近發(fā)現(xiàn)的新型糖胺聚糖,結(jié)構(gòu)與人體細(xì)胞外基質(zhì)中的糖胺聚糖相似。能否用蝸牛的糖胺聚糖,幫助人體皮膚細(xì)胞生長呢?一款“仿生創(chuàng)可貼”就此誕生。
首先,需要給傷口塑造適合組織生長的愈合場所。用蝸牛的糖胺聚糖與明膠構(gòu)建出類似人體細(xì)胞外基質(zhì)的三維凝膠網(wǎng)絡(luò),能打造細(xì)胞生長的“搖籃”。
治療糖尿病創(chuàng)口這塊“鹽堿地”,“施肥”也要定制化。通過動(dòng)態(tài)硼酸酯鍵技術(shù),將天然植物茶樹中的茶多酚“錨定”在凝膠中。當(dāng)傷口局部葡萄糖濃度升高時(shí),硼酸酯鍵會斷裂,藥物就能自動(dòng)釋放。這不但解決了茶多酚易氧化、生物利用度低的難題,還實(shí)現(xiàn)抗菌、抗氧化、抗炎等多重功效。
這款“聰明”的“創(chuàng)可貼”,在實(shí)驗(yàn)中顯示出良好的效果。在糖尿病小鼠模型實(shí)驗(yàn)中,貼片組傷口7天表皮再生率達(dá)72.6%,是生理鹽水組的2倍多,且膠原纖維排列與正常皮膚更為接近。
此外,貼片還能讓過度活躍的免疫系統(tǒng)“冷靜”下來,使傷口炎癥因子水平下降50%以上,打破“炎癥—組織壞死”的惡性循環(huán)。它還能顯著抑制細(xì)菌在傷口部位定植,促進(jìn)傷口愈合。我們期待,小小蝸牛為更多患者帶來幫助。
(作者為中國科學(xué)院昆明植物研究所植物化學(xué)與天然藥物全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員,本報(bào)記者張馳采訪整理)