关键词：单宁酸水凝胶、微藻胞外囊泡、羧甲基壳聚糖、氧化海藻酸钠、聚乙烯醇、雨生红球藻

Microalgae extracellular vesicles-loaded dual antioxidative and anti-inflammatory hydrogel system for wound healing and peripheral nerve repair in diabetes

Bioactive Materials，Volume 64, October 2026, Pages 193-211

https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2026.03.021

一、研究背景

糖尿病慢性创面愈合与周围神经修复面临三大核心障碍：持续氧化应激、炎症反应失控及组织再生能力受损。常规治疗难以同时解决创面愈合与神经功能恢复的双重难题，因此开发兼具抗氧化、抗炎及促再生功能的多功能递送系统具有重要临床价值。

二、设计思路与制备

本研究构建了微藻胞外囊泡复合单宁酸水凝胶（mEVs@TAGel），以实现多靶点协同治疗：

1. 核心活性成分：从雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）中提取的微藻胞外囊泡（mEVs）富含虾青素及功能蛋白，可靶向线粒体功能障碍与氧化应激；单宁酸（TA）则具备优异的抗氧化与抗炎活性。

2. 水凝胶构建：以单宁酸（TA）、羧甲基壳聚糖（CMCS）、氧化海藻酸钠（OSA）及聚乙烯醇（PVA）为原料，通过交联反应形成具有可注射性、组织粘附性及缓释特性的水凝胶基质，从而实现mEVs的长效稳定释放。

三、核心功能与作用机制

1. 体外实验

A. 抗氧化应激：mEVs@TAGel通过激活Nrf2信号通路，显著降低活性氧（ROS）水平，改善角质形成细胞与施万细胞的线粒体功能。

B. 抗炎与免疫调节：通过抑制NF-κB信号通路，驱动巨噬细胞从促炎M1型极化为抗炎M2型，重塑创面微环境。

2. 体内实验

A. 糖尿病创面修复：在糖尿病小鼠模型中，mEVs@TAGel可加速全层创面闭合，促进再上皮化、血管生成与胶原重塑；通过早期Ⅲ型胶原沉积及优化Ⅲ/Ⅰ型胶原比例，减少瘢痕形成。

B. 周围神经修复：在坐骨神经损伤模型中，该水凝胶可显著增强神经功能恢复、轴突再生、髓鞘再生及肌肉保护，实现创面愈合与神经修复的双重改善。

C. 生物安全性：长期体内评估显示，mEVs@TAGel无系统性毒性及炎症副作用，具有良好的生物相容性。

四、研究意义

本研究创新性地将微藻胞外囊泡与单宁酸复合，构建了兼具抗氧化、抗炎、促血管生成及神经再生功能的多功能水凝胶系统。该系统为糖尿病慢性创面及其伴随的周围神经病变提供了安全、高效的协同治疗新策略，也为天然活性物质在再生医学中的应用提供了新思路。

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