糖尿病足溃疡等慢性伤口是糖尿病患者最棘手的并发症之一，其治疗困境源于一个复杂的“恶性循环”：高血糖环境不仅直接损伤细胞，更会诱发持续性的氧化应激和慢性炎症。过量的活性氧（ROS）会破坏新生组织，而失调的免疫反应则无法有效清除病原体，反而释放大量炎性因子，进一步阻碍血管生成和胶原沉积。传统敷料往往只能被动地吸收渗出液或提供物理屏障，难以主动干预这一核心病理过程。因此，开发一种能够协同对抗氧化应激、抑制感染并积极促进组织再生的智能敷料，已成为生物材料与再生医学领域的迫切需求。

近日，一项发表于顶级期刊的研究为此难题提供了极具前景的解决方案——一种名为 CeO₂@NMN/SA 的多功能气凝胶敷料。该研究不仅展示了其卓越的体内/体外治疗效果，更深入揭示了其背后精妙的分子机制：通过靶向激活关键的长寿蛋白 Sirt1 信号通路，实现对糖尿病伤口微环境的系统性调控。

创新设计：三位一体的功能集成

该研究的核心创新在于其材料的巧妙设计。研究人员将三种具有互补功能的组分精妙地整合到一个海藻酸钠（SA）气凝胶基质中：

1. 纳米酶 CeO₂（二氧化铈）：作为一种仿生催化剂，CeO₂ 纳米颗粒拥有独特的氧化还原循环能力（Ce³⁺ ⇌ Ce⁴⁺），能像超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）一样，高效、持久地清除伤口中过量的超氧阴离子（O₂⁻）和过氧化氢（H₂O₂）等有害ROS，从而打破氧化应激的恶性循环。

2. NMN（β-烟酰胺单核苷酸）：这是细胞内重要辅酶 NAD⁺ 的直接前体。在糖尿病状态下，细胞内的 NAD⁺ 水平显著下降，导致依赖 NAD⁺ 的去乙酰化酶 Sirt1 活性降低。Sirt1 是调控细胞代谢、抗氧化、抗炎及存活的关键“长寿蛋白”。通过递送 NMN，可以有效提升细胞内 NAD⁺ 水平，从而重新激活 Sirt1 通路。

3. SA 气凝胶基质（海藻酸钠）：这种天然多糖形成的三维多孔网络结构，不仅为 CeO₂ 和 NMN 提供了理想的载体，还具备优异的吸水性、生物相容性和可降解性，能为伤口创造一个湿润、透气的微环境，并随着伤口愈合而逐渐降解，避免二次伤害。

这种“纳米酶 + 代谢调节剂 + 智能载体”的三位一体设计，使得 CeO₂@NMN/SA 气凝胶能够从多个维度同时作用于糖尿病伤口。

卓越疗效：全面加速伤口修复进程

研究团队通过一系列严谨的体外和体内实验，全面验证了该敷料的治疗潜力。

• 强大的抗菌与抗生物膜能力：体外实验显示，CeO₂@NMN/SA 对常见的伤口致病菌（如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌）表现出显著的抑制作用，并能有效瓦解已形成的细菌生物膜。这为伤口愈合扫清了感染障碍。

• 高效的体内促愈合效果：在糖尿病小鼠全层皮肤缺损模型中，CeO₂@NMN/SA 治疗组展现了惊人的修复速度。与空白对照组、单一成分组（如仅含 CeO₂ 或 NMN 的敷料）以及临床阳性对照组相比，其伤口闭合率在第14天达到最高水平。组织学分析（H&E染色）证实，该敷料能显著促进肉芽组织形成和再上皮化。

• 促进血管新生与细胞增殖：免疫组化染色（CD31 和 Ki67）结果显示，CeO₂@NMN/SA 治疗组的伤口组织中，新生血管密度和增殖细胞数量均显著高于其他组别。这意味着敷料成功激活了组织的再生程序。

• 显著的抗炎与促修复微环境：ELISA 检测表明，该敷料能有效降低促炎因子 IL-6 的表达，同时上调抗炎因子 IL-10 的水平，成功将伤口从慢性炎症状态扭转为有利于修复的抗炎状态。此外，Masson’s 三色染色清晰地显示出，治疗组的胶原纤维沉积更丰富、排列更有序，为新生组织提供了坚实的结构基础。

机制揭秘：Sirt1 通路的核心枢纽作用

本研究最深刻的贡献在于阐明了 CeO₂@NMN/SA 发挥治疗作用的核心分子机制。研究人员发现，无论是 CeO₂ 清除 ROS，还是 NMN 补充 NAD⁺，其最终的共同效应都汇聚于 Sirt1 蛋白的激活。

• NAD⁺ 水平提升：在人脐静脉内皮细胞（HUVEC）和人角质形成细胞（HaCaT）中，CeO₂@NMN/SA 处理显著提高了细胞内的 NAD⁺ 水平。

• Sirt1 通路激活：Western Blot 分析证实，该敷料处理后，Sirt1 蛋白的表达及其下游关键效应分子 Nrf2（核因子E2相关因子2）和 HO-1（血红素加氧酶-1）的表达均被显著上调。Nrf2/HO-1 是细胞内最重要的抗氧化防御通路之一。

• 功能验证：为了确证 Sirt1 的核心地位，研究者使用了 Sirt1 的特异性抑制剂 EX527。当加入 EX527 后，CeO₂@NMN/SA 的抗氧化、抗炎和促血管生成等功效均被显著削弱甚至完全阻断。这一“失去功能”的实验结果，无可辩驳地证明了 Sirt1 通路是该敷料发挥多重治疗效应的“总开关”。

结论与展望：迈向临床转化的智能敷料

综上所述，这项研究成功开发了一种基于 CeO₂@NMN/SA 的智能气凝胶敷料。它不仅仅是一个物理覆盖物，更是一个能主动感知并调节伤口微环境的“微型药厂”。通过协同清除 ROS 和补充 NAD⁺，该敷料精准地激活了 Sirt1-Nrf2/HO-1 这一关键的细胞保护与修复通路，从而一举解决了糖尿病伤口愈合中的氧化、炎症、感染和再生障碍四大难题。

这一成果代表了糖尿病伤口管理领域的一项重大突破。其材料来源相对安全，制备工艺具有可扩展性，展现出巨大的临床应用潜力。未来的研究将聚焦于大规模生产工艺优化、长期生物安全性评估以及在大型动物模型中的验证，以期早日将这一革命性的技术从实验室推向临床，为全球数百万糖尿病患者带来福音。

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