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　　你也許在生活的磕磕碰碰中有過或大或小的傷口，你或許也見過在巖石或樹枝上爬行的蝸牛，以及它留下的爬行痕跡，但你可能想不到的是，這兩件看起來風(fēng)馬牛不相及的事，在科學(xué)家眼里卻大有聯(lián)系，蝸牛留下的痕跡就是它分泌的黏液，而這種黏液里，居然隱藏著傷口修復(fù)的良方。

糖尿病足潰瘍，難以治愈的傷口

　　多數(shù)人印象中的受傷可能是類似于被水果刀劃了一下，幾天后就完好如初了。而事實(shí)上，每年有數(shù)以億計的人遭受意外傷害、外科損傷等，且傷口愈合周期漫長，給患者生活帶來諸多不便。

　　皮膚是人體最大的器官，也是抵御病原體入侵的第一道防線，因此維持其完整性對生命體至關(guān)重要。通常，發(fā)生在健康個體身上的傷口修復(fù)是有高度組織性的生物學(xué)過程，包括止血、炎癥、再生和重塑四個階段。然而，在上述愈合過程受阻時傷口可能發(fā)展為難以愈合的慢性傷口。

圖1. 正常的皮膚損傷修復(fù)過程示意圖（圖片來源：改編自文獻(xiàn)1）

　　現(xiàn)代社會中糖尿病是常見的慢性代謝性疾病，全球約有5億患者，糖尿病足潰瘍(Diabetic foot ulcer)是其最常見和嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，發(fā)病率約25%。

　　由于這些患者伴有外周血管疾病、外周神經(jīng)病變及免疫功能失調(diào)，且存在慢性炎癥反應(yīng)，因此，對于他們而言，皮膚創(chuàng)傷難以治愈，而創(chuàng)面持續(xù)不愈合可能導(dǎo)致截肢，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。遺憾的是，糖尿病足發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前尚缺乏有效療法。

縫起來？不，粘起來

　　對于較嚴(yán)重的創(chuàng)傷和慢性傷口，臨床干預(yù)是很必要的。醫(yī)生往往采用外科縫合線和縫合釘重新連接傷口兩邊的組織(傷口閉合)，但縫合可能會引起疼痛、手術(shù)部位感染，并導(dǎo)致皮膚留下疤痕，拆線也可能造成二次傷害。

　　使用組織粘合劑是另一種治療思路，既能快速閉合傷口又無需拆線，然而在濕潤的組織中實(shí)現(xiàn)粘合具有挑戰(zhàn)性。

　　目前，臨床上常見的組織粘合劑有化學(xué)合成的氰基丙烯酸酯類(醫(yī)用508膠)和天然來源的纖維蛋白膠，前者生物兼容性差、降解緩慢，具有毒副作用；后者在濕潤組織的粘附性較差。

　　在生活中常見的502膠(化學(xué)成分主要為氰基丙烯酸乙酯)因具有強(qiáng)粘附力而在工業(yè)上廣泛使用。相比而言，醫(yī)用粘合劑需要考慮更多因素，例如滲出物吸收能力、濕粘附力、組織再生促進(jìn)活性、生物可降解性等。

　　如何找到同時具備這些性能的生物粘合劑呢？

　　自然界中的粘附現(xiàn)象或許能給我們一些啟示。例如，常春藤的攀巖本領(lǐng)幾乎使之在各種地形暢通無阻；小小的貽貝粘在巖石上能抵御巨浪的沖擊；蝸牛分泌物可以支撐自身重量使之倒掛在樹枝上爬行……這些不起眼的小生物卻有著奇妙的大本事。如果能搞清楚這些粘附工具的化學(xué)成分，我們就能想辦法制備類似的粘合劑。

圖2. 攀緣植物常春藤（圖片來源：參考文獻(xiàn)5）

　　確實(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，常春藤能分泌含有帶負(fù)電糖蛋白的球狀納米顆粒，后者形成滲透性薄膜緊貼接觸面，可以在墻面形成永久粘附；貽貝的足絲含有微米級的通道，分泌到通道中的富含L-Dopa以及賴氨酸的蛋白質(zhì)與金屬離子混合形成配位鍵，流體蛋白質(zhì)在分泌到體外后固化為膠水，在巖石等附著物表面形成很強(qiáng)的粘附。

　　在這些研究的啟發(fā)下，科學(xué)家研發(fā)了多種生物粘合劑仿生材料，在腦膜修復(fù)、傷口止血等醫(yī)療需求具有相當(dāng)不錯的應(yīng)用前景。

圖3. 貽貝及足絲結(jié)構(gòu)（圖片來源：圖A來自文獻(xiàn)6，圖B、C改編自文獻(xiàn)7）

蝸牛：沒想到我也是“赤腳大夫”

　　近日，據(jù)報道稱，科學(xué)家從蝸牛黏液中發(fā)現(xiàn)一種可用于糖尿病足慢性傷口修復(fù)的天然粘合劑。

　　古希臘時期的“醫(yī)學(xué)之父”希波克拉底就記錄過蝸牛有保濕、消紅腫及消炎鎮(zhèn)痛的功能。受其啟發(fā)，結(jié)合蝸牛粘附的現(xiàn)象及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對傷口愈合的認(rèn)識，科學(xué)家對白玉蝸牛的黏液進(jìn)行了一系列分析研究。

　　科研人員收集蝸牛黏液，經(jīng)滅菌后冷凍干燥，得到了一種多孔高粘附性的天然粘合劑。其兩種主要成分多糖與蛋白質(zhì)組成的獨(dú)特雙網(wǎng)絡(luò)凝膠體系，使其具有突出的水凝膠性能，對濕潤組織表面有很強(qiáng)的粘附性。這種生物材料還具有止血性能、良好的生物相容性和生物降解性，并且能加速急慢性傷口的愈合。

圖4. 蝸牛黏液來源的粘合劑及其作用機(jī)制示意圖（圖片來源：改編自文獻(xiàn)8）

　　值得一提的是，蝸牛黏液中富含類似肝素的糖胺聚糖，這種多糖具有類似肝素的炎癥因子結(jié)合活性，卻不具有類似肝素的抗凝活性(其可能引起出血或血腫不利于傷口愈合)。此外，這種天然粘合劑還能有效地促進(jìn)巨噬細(xì)胞向抗炎表型極化。

　　前面說到由于糖尿病足病理機(jī)制復(fù)雜，其治愈是醫(yī)學(xué)上的一大難點(diǎn)。近年來的研究表明，慢性傷口中存在過度且持續(xù)的炎癥響應(yīng)，阻礙了從炎癥階段過渡到增殖階段的傷口愈合關(guān)鍵步驟。因此，這種同時具有炎癥調(diào)節(jié)活性的生物粘合劑更具有療效優(yōu)勢。

　　實(shí)驗(yàn)表明，在糖尿病大鼠皮膚創(chuàng)傷模型中，該粘合劑可顯著減輕組織中的炎癥，加快肉芽組織生產(chǎn)、血管新生、膠原沉積和表皮再生，從而促進(jìn)傷口再生和愈合。這一最新發(fā)現(xiàn)為新一代醫(yī)用粘合劑的研發(fā)提供了借鑒和啟發(fā)。

結(jié)語

　　回顧人類所經(jīng)歷的漫長歷史，不難發(fā)現(xiàn)，我們始終是探索未知征程上的行旅者。一只小小的蝸牛、一片不起眼的樹葉……自然界中的萬物都在給予我們靈感與啟發(fā)，推動著我們不斷前進(jìn)。

　?。ㄈ嗣袢請罂蛻舳?2023年2月20日）

　　來源：https://wap.peopleapp.com/article/rmh34034739/rmh34034739