具有LOX和CAT等活动的双功能人工酶载微凝用于代谢重编程和无痕伤口修复
Yongyuan Kang1, Pai Peng1, Liang Song1
1Zhejiang Key Laboratory of Advanced Organic Materials and Technologies, MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization, Department of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|March 6, 2026
概括
一种新型的人造酶Metazyme通过向乳酸和氧化应激来调节伤口代谢. 这种酶平台,MetaRgel,通过调节炎症和代谢失衡,加速愈合并减少纤维化.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 伤口中的乳酸积累驱动纤维化通过组织素乳酸和内皮转移到介质酶过渡.
- 有限的策略存在,以解决乳酸驱动的代谢失衡和伤口愈合中的氧化应激.
- 针对代谢失调是促进无痕皮肤再生的关键.
研究的目的:
- 开发一种新的人工酶系统,Metazyme,具有类似乳酸氧化酶 (LOX) 和类似催化酶 (CAT) 的双重活性.
- 创建一个本地化和持续的催化平台,MetaRgel,用于伤口微环境调制.
- 调查MetaRgel在减少炎症,氧化应激和纤维化的有效性,同时促进伤口愈合.
主要方法:
- 开发具有LOX和CAT活动的Metazyme,用于乳酸氧化和过氧化分解.
- 将Metazyme嵌入棒形微凝矩阵中,以形成MetaRgel用于局部传递.
- 在体外评估MetaRgel对乳酸,活性氧物种 (ROS),与糖解相关的酶 (PKM2,PDK1),介质素-6 (IL-6) 和转化生长因子-β1 (TGF-β1) 的影响.
- 在大鼠全厚伤口模型中MetaRgel的体内评估,评估愈合,颗粒化,原组织和纤维化标志物 (α-SMA,HIF-1α).
主要成果:
- 在实验室中,MetaRgel有效地降低了乳酸盐和ROS水平,缓解了缺氧,并降低了与糖解相关的酶的调节.
- 在体外研究表明,抑制了促炎性细胞因子IL-6和纤维化介质TGF-β1.1.
- 在体内,MetaRgel显著加速了伤口愈合,增强了颗粒和原组织.
- 在体内观察到 glycolytic 酶活性,α-平滑肌肉活性 (α-SMA) 和缺氧诱导因子1α (HIF-1α) 的显著降低.
结论:
- 用级联的人工酶准乳酸为中心的代谢失调提供了一个有希望的治疗策略.
- 通过解决炎症,新陈代谢和氧化应激,MetaRgel有效调节伤口微环境.
- 这种方法有可能中断炎症-新陈代谢-纤维化交叉,并促进无痕皮肤再生.
