导读：
在慢性三度烧伤创面中，高水平的炎症因子（如IL-1β）会导致周围细胞铁死亡，从而延迟烧伤创面的愈合过程。近期，武汉大学中南医院整形美容科主任医师郭亮、陈丹洋等人开发了一种可注射的去铁胺（DFO）负载明胶微球水凝胶（DFO@GM-H），用于抑制铁死亡并促进三度烧伤创面的愈合。该研究通过将DFO包载于明胶微球中并进行温和交联反应，制备出具有自愈性和可注射性的水凝胶，能够长效缓释DFO，克服其体内半衰期短的缺陷，并在体内外实验中展现出良好的抗菌、抗炎和促进创面愈合的效果。相关研究以“Injectable deferoxamine-loaded microsphere hydrogels for inhibition of ferroptosis and promotion of third-degree burn wound healing”为题目，发表在期刊《Materials Today Bio》上。
本文要点：
1、针对三度烧伤创面因高炎症因子IL-1β诱发细胞铁死亡而难以愈合的问题，本研究开发了一种可注射去铁胺（DFO）负载明胶微球水凝胶（DFO@GM-H）。
2、该水凝胶通过温和交联制备，兼具自愈性与可注射性，可适应不规则创面。
3、DFO@GM-H能长效缓释DFO，克服其体内半衰期短的缺陷，维持创面湿润环境，同时抑制铁死亡关键标志物（ACSL4、Fe2+、脂质过氧化），促进细胞增殖、迁移及血管生成。
4、体外实验显示其显著降低炎症诱导的铁死亡相关蛋白表达，并抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌生长。
5、大鼠三度烧伤模型证实，DFO@GM-H通过调控铁死亡通路、增强胶原沉积和血管生成，显著加速创面愈合（第8天再上皮化面积达52.3%）。
6、该水凝胶兼具抗菌、抗炎与促修复功能，为慢性烧伤治疗提供了新型生物活性敷料。
DFO@GM-H水凝胶的制备过程主要包括以下几个步骤：
1、明胶微球（GMs）的合成：
首先，将5%（w/v）的明胶加热溶解于去离子水中。
将明胶溶液逐滴加入含有异丙基棕榈酸酯和吐温80的烧杯中，在50℃下搅拌20分钟，进行有效乳化。
将溶液冷却至室温后，收集沉淀物并加入异丙醇进行脱水处理，时间为30分钟。
最后，通过过滤和真空干燥得到明胶微球（GMs）粉末。
2、DFO载药微球（DFO@GM）的制备：
将10%（w/v）的GMs溶解于磷酸盐缓冲液（PBS）中，室温下膨胀10分钟。
加入浓度为5 µg/ml的去铁胺（DFO），搅拌10分钟，使DFO包载到GMs中。
经过离心后，用去离子水洗涤并离心DFO载药微球三次，得到DFO@GM。
3、DFO@GM-H水凝胶的合成：
将DFO@GM溶液与0.1%（v/v）的戊二醛（GA）混合，在室温下交联24小时。
交联反应基于GA和明胶之间的希夫碱反应。
交联完成后，用水和乙醇分别洗涤水凝胶三次，得到最终的DFO@GM-H水凝胶。
关键设计：
交联剂选择：戊二醛提供高效交联，通过动态共价键赋予水凝胶自愈性。
微球功能：GMs作为DFO载体，延长药物释放时间并减少突释效应。
pH响应性：水凝胶在碱性创面环境中缓慢降解，实现DFO的持续释放。
DFO@GM-H在临床应用中的优势主要体现在以下几个方面：
1、适应复杂创面形态
水凝胶具备可注射性与自愈性，可填充不规则烧伤创面，无需复杂塑形操作，降低手术难度，尤其适用于深度烧伤的局部精准覆盖。
2、长效药物缓释与稳定性提升
通过明胶微球负载DFO并结合动态交联技术，延长药物作用时间（持续释放7天），克服DFO体内半衰期短（20-30分钟）的缺陷，减少频繁换药需求，提升治疗依从性。
3、多机制协同促进愈合
抑制铁死亡：降低Fe2+、MDA水平，调节ACSL4/SLC7A11/GPX4通路，减少氧化损伤导致的细胞死亡（体外实验显示Fe2+水平恢复至对照组水平）。
促血管生成：上调CD31和VEGF表达（大鼠创面CD31阳性区域扩大2倍），加速创面血运重建。
抗炎与抗菌：抑制IL-1β等炎症因子（第8天IL-1β荧光强度降低50%），对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的杀菌率达98.7%，降低感染风险。
4、生物相容性与安全性
体内外实验证实材料无显著细胞毒性（HSF存活率>100%），溶血率<5%，且主要器官（心、肝、脾等）无病理损伤，符合临床安全性要求。
5、环境响应性适配慢性创面
在碱性微环境（pH 7-9）中缓释药物，与慢性烧伤创面的pH特性匹配，实现精准治疗，避免药物浪费或局部浓度过高导致的副作用。
图1.DFO@GM-H水凝胶敷料的制备与应用示意图。
图2.DFO@GM-H水凝胶的表征与机械性能。
图3.DFO@GM-H水凝胶的生物相容性表征。
图4.DFO@GM-H水凝胶的抗菌活性。
图5.DFO@GM-H水凝胶对铁死亡的抑制作用。
图6.DFO@GM-H水凝胶在大鼠体内促进烧伤创面愈合的效果。
图7.烧伤创面炎症与血管生成的免疫荧光染色及定量分析。
图8.烧伤创面铁死亡的免疫荧光染色及定量分析。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2025.101806
