【文献速递】具有抗氧化和抗菌能力的二氧化铈纳米酶掺杂复合水凝胶用于促进糖尿病创面愈合

糖尿病伤口（尤其是糖尿病足溃疡）是全球范围内一项严峻的临床挑战，其复杂的微环境严重阻碍了伤口愈合过程。糖尿病患者由于长期高血糖状态，伤口部位持续产生高水平活性氧（ROS）并伴有缺氧，这不仅加剧炎症反应，还会诱发组织损伤，导致伤口愈合延迟甚至慢性化。此外，高糖环境使伤口极易发生细菌感染，进一步加重组织破坏和炎症负担。传统的伤口敷料（如含多酚类抗氧化剂的水凝胶）虽然具有一定抗氧化作用，但其活性成分易快速释放，难以实现持续治疗效果。因此，急需开发一种兼具长效抗氧化、有效抗菌并能够缓解局部缺氧的新型功能性水凝胶，为糖尿病伤口提供一体化的愈合微环境。

近年来，纳米酶因其稳定的催化性能、可设计的结构与长效的循环时间，成为构建新型抗氧化材料的研究热点。二氧化铈纳米颗粒（CeO? NPs）作为一种典型的纳米酶，具有优异的类过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性，可有效清除ROS，并在伤口微环境中将过氧化氢分解为氧气，缓解局部缺氧。此外，通过整合抗菌药物（如万古霉素），可进一步增强材料在感染性糖尿病伤口中的治疗潜力。

该研究在此基础上，成功设计并制备了一种负载CeO? NPs和万古霉素的复合水凝胶（PACV），为感染性糖尿病创面愈合提供了高效解决方案。实验结果表明，PACV水凝胶具有稳定的三维多孔结构，优异的吸水保水性能、良好的柔韧性和组织粘附力，能有效贴合伤口表面，维持湿润愈合环境。CeO? NPs的加入使水凝胶具备持续的ROS清除能力，对羟基自由基（·OH）的清除率达85.40%，并能催化分解H?O?产生氧气，缓解伤口局部缺氧。同时，万古霉素的缓释作用赋予水凝胶高效抗菌性能，对金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的抑制率均超过90%。体外细胞实验证实，PACV水凝胶具有良好的生物相容性，无细胞毒性，并能促进内皮细胞迁移，有效缓解H?O?诱导的细胞氧化应激。在糖尿病小鼠感染性全皮层伤口模型中，PACV水凝胶治疗组伤口愈合速度显著快于对照组和商用敷料组，第7天伤口闭合率达到86.44%，第14天接近完全愈合。组织学分析进一步表明，PACV水凝胶可显著减轻伤口炎症、促进胶原沉积、增强血管新生，并降低缺氧诱导因子HIF-1α的表达。

综上，PACV水凝胶通过整合CeO? NPs的抗氧化与产氧功能，以及万古霉素的抗菌作用，能够系统重塑糖尿病伤口的病理微环境，为治疗伴有感染与氧化应激的慢性糖尿病伤口提供了一种具有临床应用前景的新型敷料策略。

文章中，研究团队在验证 PACV水凝胶的体内抗氧化功效时，采用了广州博鹭腾 AniView 多模式动物活体成像系统对糖尿病小鼠创面 ROS 水平进行动态监测。实验结果显示，伤口形成初期（第2天），所有组均出现ROS信号，表明炎症反应开始。随着时间推移至第4天和第6天，未接受有效治疗的对照组（空白对照、Comfell?商用敷料组）创面 ROS 水平持续升高，第 4 天荧光强度显著增强，表明糖尿病创面氧化应激状态会随时间加重，进而延缓愈合。而 PAC 组（负载CeO? NPs，但不含万古霉素）和 PACV 组创面荧光强度在第 4 天显著降低，证实 CeO? NPs 能高效清除体内创面过量 ROS，有效缓解氧化应激。此外PA组（基础水凝胶组，不含 CeO? NPs和万古霉素），其 ROS 水平虽未出现显著升高，但相较于含 CeO? NPs 的组别，其 ROS 清除效果明显逊色。