烧伤初期炎症反应加剧，往往会导致长时间的氧化应激和炎性疼痛，从而加重抑郁障碍，严重影响患者的生活质量。传统烧伤敷料的主要功能是防止感染和促进组织修复，但并不能缓解烧伤恢复过程中的炎症性疼痛和抑郁。南开大学药物化学生物学全国重点实验室/药学院薛雪课题组设计合成了一种自愈合水凝胶H@EFCP，旨在减轻烧伤后的炎性疼痛和抑郁。该研究成果以“Nanoenzymes-Integrated and Microenvironment Self-Adaptive Hydrogel for the Healing of Burn Injury and Post-Burn Depression”发表在国际学术期刊《Advanced Science》上。

皮肤烧伤区域的坏死细胞及其释放的炎症因子会以级联放大的模式迅速激活炎症通路，导致常驻免疫细胞迅速产生炎症介质，进而使更多的免疫细胞被招募到烧伤部位，导致外周炎症升级。具体来说，被招募到烧伤创面的 M1 型巨噬细胞产生的炎症因子直接刺激感觉神经元，导致包括 P 物质在内的神经肽释放，从而激活神经网络的信号通路，增加对疼痛的感知。此外，由于烧伤后外周炎症加剧，免疫细胞和炎症介质可穿过血脑屏障，从而加剧了中枢神经炎症与疼痛加剧。因此，在临床上导致一半以上的烧伤病人伴有抑郁样症状。中枢神经系统中存在的炎性疼痛信号和外周炎性信号的浸润激活了小胶质细胞，而小胶质细胞是脑实质中的常驻免疫细胞，它们反过来又释放出过量的炎性细胞因子，包括 Tnf-α、il-1β 和 il-6等，最终导致抑郁症。因此，在烧伤后改善烧伤创面的炎症微环境对于减轻疼痛和烧伤后的抑郁情绪具有积极意义。

图：用于烧伤创面修复和烧伤后抑郁干预治疗的 H@EFCP。

基于此，薛雪教授团队研究以羧甲基壳聚糖（CMCS）和聚乙烯醇（PVA）作为 H@EFCP 的主要结构，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）和 4-甲酰基苯硼酸（4-FPBA）形成的硼酸酯复合物被用作 H@EFCP 的交联剂。PVA 和 CMCS 之间的氢键作用促进了水凝胶中双交联网络的形成，从而提高了 H@EFCP 的机械性能。同时H@EFCP 中还加入了普鲁士蓝纳米粒子（HMPB）。在高活性氧（ROS）和低pH值的伤口微环境中，H@EFCP结构中的硼酸酯键和席夫碱发生降解，导致HMPB和EGCG的释放，改善创面炎症微环境并降低基质金属蛋白酶-9（MMP-9）的表达。H@EFCP良好的机械性能，可以防止伤口部位在日常活动重引起的二次伤害；H@EFCP通过重塑创面炎症微环境，减轻伤口部位的疼痛感受，同时减轻了由氧化应激导致的中枢炎症，从而降低了出现烧伤后抑郁的风险。这项工作发展了一种新的水凝胶敷料治疗策略，对处理给患者造成心理困扰的复杂外周伤口（如烧伤、糖尿病足溃疡等）具有积极影响。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202413032