α-硫辛酸(LA)是一種存在于線粒體中的輔酶,具有優(yōu)異的抗氧化性和抗菌性。近年來(lái),利用LA含硫五元環(huán)的動(dòng)態(tài)二硫鍵交換引發(fā)的自發(fā)開環(huán)聚合反應(yīng)以及末端大量羧基的黏附性,研究者們發(fā)展了聚硫辛酸(PolyLA)基黏合劑。但是單純的PolyLA在室溫下不穩(wěn)定,通常引入多雙鍵單體或者金屬離子來(lái)增加其室溫穩(wěn)定性,但這些措施極大地降低了PolyLA黏合劑的生物相容性。并且,由于LA本身的疏水特性,其在液體環(huán)境中很難被釋放,難以發(fā)揮LA固有的生物活性。盡管已報(bào)道的聚硫辛酸鈉(PolyLA-Na)可以實(shí)現(xiàn)在水環(huán)境中的解離和釋放,但是過(guò)快的解離速度(20 min)限制了其在體內(nèi)的應(yīng)用。
近日,天津大學(xué)劉文廣教授/崔春燕副研究員團(tuán)隊(duì)與康復(fù)大學(xué)周祺惠研究員團(tuán)隊(duì)合作通過(guò)將LA和LA-Na結(jié)合,通過(guò)一步混合溶劑蒸發(fā)法制備了一種雙協(xié)同的PolyLA基黏附貼片。在該貼片中,PolyLA和PolyLA-Na之間的多重氫鍵相互作用不僅起到了穩(wěn)定PolyLA的作用,而且可以降低PolyLA-Na在液體環(huán)境中的解離速度,實(shí)現(xiàn)LA-Na活性小分子的持續(xù)釋放,該貼片沒(méi)有引入任何外源穩(wěn)定分子。此外,PolyLA-Na的親水特性有利于貼片快速吸附被黏附基質(zhì)表面的水化層,而PolyLA結(jié)構(gòu)上的羧基則通過(guò)與組織表面上的氨基之間形成多重氫鍵和靜電相互作用而實(shí)現(xiàn)持久的高強(qiáng)黏附。
基于該貼片優(yōu)異的濕態(tài)組織黏附性和良好的生物活性,將其作為口腔貼片考察了其對(duì)口腔潰瘍的修復(fù)效果。該PolyLA基貼片可持久牢固地黏附在濕態(tài)的口腔組織表面(約24小時(shí),商用的殼聚糖口腔貼片在濕態(tài)的口腔組織表面僅可保持不到2小時(shí))并可承受口腔活動(dòng)而不發(fā)生脫落。在大鼠和小型豬的口腔潰瘍模型中,PolyLA基貼片均表現(xiàn)出優(yōu)于商用殼聚糖口腔貼片的修復(fù)效果。這得益于PolyLA基貼片對(duì)潰瘍位置的持久黏附保護(hù),避免了細(xì)菌和食物殘?jiān)娜肭,以及PolyLA基貼片中LA-Na活性小分子的持續(xù)釋放,有效地調(diào)控了口腔潰瘍部位的炎癥微環(huán)境,加速了血管和上皮再生?谇痪悍治鼋Y(jié)果表明,經(jīng)PolyLA基貼片處理后不會(huì)引起口腔內(nèi)菌群的失衡,而經(jīng)商用殼聚糖貼片處理后口腔內(nèi)菌群發(fā)生了較為明顯的變化,有益菌豐度降低,有害菌豐度增加。這說(shuō)明PolyLA基貼片具有更優(yōu)的加速口腔潰瘍修復(fù)的效果。
圖1 PolyLA基黏附貼片的制備機(jī)理及加速口腔潰瘍修復(fù)的應(yīng)用展示
文章鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-43571-x
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