近日，中国海洋大学海洋生命学院海洋生物遗传与育种教育部重点实验室、方宗熙海洋生物进化与发育研究中心刘伟治团队在基于扇贝足丝粘附蛋白的仿生材料应用于难愈合创面修复领域取得重要新进展。研究论文“Extracellular
Matrix-Mimetic Intrinsic Versatile Coating Derived from
Marine Adhesive Protein Promotes Diabetic Wound Healing
through Regulating the Microenvironment”（海洋粘附蛋白来源的类细胞外基质涂层通过调节微环境促进糖尿病足创面愈合）发表在材料学顶级期刊ACS Nano上，海洋生命学院博士生王露露、薛波为共同第一作者，刘伟治教授为唯一通讯作者，中国海洋大学为第一完成单位和通讯作者单位。
糖尿病足溃疡（Diabetic foot ulcers,DFUs）是糖尿病严重并发症之一，作为典型的难愈合创面具有极高的患病率和致残率。创面持续渗出导致敷料降解，进而使50%的创面未得到有效护理，因此迫切需要开发兼具湿粘附性和功能性的敷料。研究团队受扇贝粘附启发，定位到一种由表皮生长因子结构域组成的足丝蛋白，Ca2+诱导其快速组装为类细胞外基质涂层材料。扇贝足丝蛋白涂层凭借优异的湿吸附性、独特的力学性能、卓越的抗氧化活性和抗菌活性，在糖尿病小鼠、糖尿病兔子和离体培养的人皮模型中均表现出优于市售产品的创面促愈合能力。该涂层通过调节创面微环境实现快速修复，包括促进巨噬细胞极化，抑制炎症基因表达，诱导血管再生以及加速ECM重塑。该新型类细胞外基质涂层为难愈合创面的临床治疗开辟了新途径，且工程化改造将指导未来多功能涂层敷料的设计，使扇贝足丝蛋白化身为“超级英雄”。
图1.扇贝足丝蛋白涂层在难愈合创面修复中的应用。a,b)基于扇贝足丝关键粘附蛋白Sbp9的发现；c)涂层组装机制及创面促愈合活性探究。
团队长期从事受海洋粘附启发的功能性生物材料研究，近年来在蛋白基材料的分子组装调控与生物医用材料的开发方向取得一系列进展，包括扇贝粘附蛋白自组装的高延展性纤维用作电子传感器（Nat Commun,2022），海葵粘附蛋白自组装的智能型水凝胶治疗光老化（Bioact Mater,2022），扇贝足丝蛋白膜材料原位递送RGD肽促骨修复（In JBiol Macromol,2024），从阐述材料层级组装机制、调控材料理化性能、优化生物功能三个层面开展系统研究，为高端生物医用新材料的临床转化提供理论依据与技术支撑。
青岛市内分泌糖尿病医院为该研究提供了珍贵样品和宝贵临床经验，中国海洋大学以及华东师范大学多位老师参与了论文研究工作。该工作得到国家自然科学基金等项目资助。
通讯员：王露露
文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c03626
第一作者薛波（左）与王露露
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