在糖尿病慢性创面诊疗一体化研究领域取得重要进展

近日，南华大学附属南华医院手足外科谢松林教授团队联合程丹研究员在权威期刊《ACS Sensors》（中科院1区TOP期刊，影响因子9.1）发表了题为 “Engineering a Hydrogen Peroxide-Activated Hydrogen Sulfide Donor-Based Fluorescent Agent for Integrated Diagnosis and Therapy of Chronic Wounds”的研究性论文。

糖尿病慢性创面是糖尿病最严重的并发症之一，其病理特征是持续的氧化应激-炎症级联反应。在这种微环境中，过多的活性氧(ROS)会生成，直接破坏细胞外基质(ECM)的完整性，并阻碍成纤维细胞的迁移，同时激活NF-KB/MAPK途径，触发促炎细胞因子和中性粒细胞胞外陷阱的爆发性释放。H₂O₂在这一过程中表现出双重病理生理作用：不仅作为氧化损伤的直接执行者，还作为动态反映炎症强度和修复进展的定量生物标志物。硫化氢(H₂S)，一种重要的内源性气体递质，已获得越来越多的证据支持其作为炎症调节剂和抗氧化剂的作用。然而，传统的H₂S供体存在释放动力学失控和靶标外效应的问题，这导致对糖尿病伤口的治疗效果不佳。因此，调控伤口的氧化还原平衡并控制性地提高H₂S水平，或许能为糖尿病伤口的诊断和治疗提供新的途径。

在本研究中，团队创新性地开发了一种基于H₂O₂激活H₂S供体的诊疗一体化近红外荧光试剂（NDTA），通过动态可视化双氧水梯度和靶向病灶原位给药，实现对糖尿病慢性伤口的即时诊断和修复治疗。NDTA系统采用五氟苯磺酸盐作为H₂O₂特异性响应单元，通过电子重排触发的分子开关实现其双重功能：（1）H₂O₂监测：实时表征伤口部位的H₂O₂浓度，反映在719纳米近红外发射的强度变化中；（2）按需释放H₂S：激活自焚级联反应，精确地释放羰基硫（COS），随即在碳酸酐酶（CA）催化下能够迅速转化为H₂S。组织测序分析结果表明， H₂S促进伤口修复的分子机制主要与其对肿瘤坏死因子信号通路的调节有关。该技术通过将H₂O₂引导的荧光成像与时空控制的H₂S释放相结合，克服了传统诊断-治疗分离的局限性，为糖尿病创面管理的精准医疗提供了微环境适应性诊断平台。

该成果以“Engineering a Hydrogen Peroxide-Activated Hydrogen Sulfide Donor-Based Fluorescent Agent for Integrated Diagnosis and Therapy of Chronic Wounds” 为题于近期在线发表在ACS Sensors上。南华大学附属南华医院硕士研究生雷佳、南华大学博士后黄佳为论文的共同第一作者，谢松林教授和程丹研究员为论文的共同通讯作者，南华大学附属南华医院为第一通讯单位。该研究得到了南华大学药学院何隆薇教授的大力支持，以及湖南省自然科学基金，湖南省手部足部创伤修复与功能重建临床研究中心，国家重点临床专科重大科学研究项目的支持。

陈媛

文章链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssensors.5c03019