Angew. Chem. ：深红光驱动异质结聚合物点析氢材料用于糖尿病伤口加速愈合

糖尿病是一种慢性代谢紊乱疾病，其各种并发症对人体健康构成了重大挑战。伤口愈合受损是糖尿病患者主要关注的问题之一，通常会导致无法愈合的慢性溃疡以及感染风险增加，严重者可导致产生糖尿病足溃疡(DFUs)。近年来，关注于调节炎症反应的新型治疗策略在糖尿病伤口愈合方面引起了很大兴趣。其中，氢气分子表现出强大的抗氧化和抗炎特性，可以高效清除活性氧等自由基，减少细胞和组织中的氧化应激，对于治疗各种急性或慢性炎症性疾病具有显著效果。

近日，南方科技大学吴长锋教授团队与澳门大学张宣军教授、深圳市护家科技有限公司舒鹏博士合作，开发了具有供体/受体异质结构的聚合物点(Pdots)，在650 nm的红光照射下该聚合物材料具有明显的光催化产氢现象，异质结Pdots的抗氧化能力相较于单组分Pdots提高一个数量级以上。通过与抗坏血酸一起包裹在脂质体中，进一步构建得到脂质体纳米反应器（Lipo-Pdots），能够有效清除活细胞和组织中的•OH，抑制促炎细胞因子的表达，实现了糖尿病小鼠皮肤损伤的加速愈合。

经过细胞增殖及毒性检测测试，异质结Pdots和Lipo-Pdots在不同类型的细胞中都表现出良好的生物相容性。在体外和体内实验中，巨噬细胞（RAW 264.7）和小鼠后爪皮下在脂多糖（LPS）的诱导下发生炎症反应，活性氧含量明显升高。通过引入Lipo-Pdots，结合用650 nm的深红光光源进行照射，过度生成的活性氧被氢气有效清除，炎症反应得到明显缓解。

为了进一步在活体水平研究Lipo-Pdots对皮肤伤口的促愈治疗效果，研究人员利用链脲佐菌素(STZ)诱导建立具有皮肤伤口的糖尿病小鼠模型，研究结果确认了Lipo-Pdots光催化析氢的抗炎作用，可以使小鼠伤口的结痂和愈合速度明显加快。通过评估伤口愈合参数和炎症标志物，证明氢气疗法促进了伤口皮肤处肉芽组织和胶原蛋白的生成，同时降低了伤口部位促炎细胞因子IL-6和IL-1β的表达。

综上所述，研究人员开发了一种小尺寸异质结Pdots，在650 nm的深红光驱动下表现出显著的光催化析氢活性。与抗坏血酸一起包裹在脂质体中，形成脂质体纳米反应器，能够利用氢气选择性地清除活细胞和组织中的•OH。细胞和糖尿病小鼠的抗炎实验结果均表明，深红光照射下的Lipo-Pdots能够有效清除•OH，抑制促炎细胞因子的表达，加速糖尿病小鼠皮肤伤口的愈合。这项工作为安全有效地治疗糖尿病足溃疡提供了一种新的有效策略。

论文信息

Deep Red Light Driven Hydrogen Evolution by Heterojunction Polymer Dots for Diabetic Wound Healing

Feixue Mi, Dr. Zhao Liu, Xinyu Wang, Dr. Yingjie Wang, Junfeng Yang, Zhe Wang, Prof. Shengyan Yin, Dr. Xiaofeng Fang, Dr. Peng Shu, Prof. Xuanjun Zhang, Prof. Changfeng Wu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202402133