虎杖来源纳米颗粒通过跨物种递送miR5054调节微血管环境，加速烧伤创面愈合

文章主要内容概述

2026年7月，南方医科大学南方医院发表于国际学术期刊《ACS NANO》的文章：虎杖来源纳米颗粒通过跨物种递送miR5054调节微血管环境，加速烧伤创面愈合。其中郑磊和李博教授为共同通讯作者。文章从深度部分厚度烧伤（DPTB）会形成氧化应激-炎症恶性循环：微血管损伤、大量活性氧ROS蓄积、持续炎症，会进一步造成组织坏死，甚至让烧伤加深为全层烧伤为研究问题展开。因现有抗氧化小分子药物存在脱靶、毒性问题；本研究从虎杖中分离得到天然纳米颗粒PDNs，它同时携带抗氧化小分子代谢物与植物来源miR5054。PDNs被内皮细胞摄取后，miR5054直接沉默Keap1 mRNA，激活Nrf2抗氧化通路，并交叉抑制NF-κB炎症通路，重塑创面微环境，促使巨噬细胞向修复型M2极化。动物实验证明PDNs可加速烧伤创面愈合、促进胶原重塑；miR5054抑制剂与模拟物实验证实miR5054是核心功能分子。为提升转化潜力，将PDNs负载于PF-127温敏水凝胶（PDN@PF-127温敏水凝胶），改善皮肤渗透与创面滞留，进一步提升治疗效果。

图为负载PDNs温敏水凝胶治疗深度部分厚度烧伤的作用示意图：虎杖源纳米颗粒（PDNs）将miR5054递送至人内皮细胞，通过结合Keap1 mRNA的3′非翻译区（3′UTR）沉默Keap1基因，进而激活Nrf2调控的抗氧化基因（HO-1、NQO-1）。温敏水凝胶可促使PDNs持续渗透进入烧伤焦痂组织，恢复内皮细胞增殖能力并促进微血管再生。

文章创新点

1.天然共递送体系：PDNs可天然携带抗氧化代谢物与功能性miR5054，实现即时化学抗氧化+持久基因通路调控，区别于人工组装纳米载体。

2.阐明跨界分子机制：证实植物miR5054可跨界靶向人Keap1，构建完整的miR5054 → Keap1 → Nrf2 → NF-κB信号轴，严谨验证miR5054的核心必要性。

3.揭示内皮-巨噬细胞互作：从微血管微环境视角解析烧伤创面修复、PDNs作用于内皮细胞激活Nrf2，抑制内皮NF-κB通路，改变内皮细胞分泌谱，进而间接驱动巨噬细胞向M2修复表型极化，阐明内皮-巨噬细胞的细胞间串扰在烧伤创面修复中的关键作用，完善烧伤创面微血管微环境调控理论。

4.内皮-巨噬细胞互作新视角：以血管内皮为首要作用靶点，揭示内皮细胞调控巨噬细胞极化，改善烧伤微血管微环境的机制。

5.构建可转化的外用制剂：采用PF-127温敏水凝胶，适配不规则烧伤创面，提升纳米颗粒的局部滞留与缓释性能。

6.多组学联合策略解析植物纳米颗粒作用机制：结合代谢组、脂质组、转录组、蛋白组、小RNA测序，为植物源囊泡机制研究提供研究思路。

文章主要思路

遵循临床问题提出→材料分离表征→多组学筛选核心通路→核心miRNA鉴定与验证→免疫调控机制解析→体内药效验证→制剂优化的研究逻辑。

1. 针对深度烧伤氧化-炎症恶性循环，以及传统虎杖提取物的应用缺陷，开展本研究；

2. 分离PDNs，完成理化性质、分子货物解析、细胞安全性与生物学活性表征；

3. 通过转录组 + 蛋白组锁定Keap1-Nrf2通路，体外验证抗氧化保护作用；

4. 小RNA测序筛选核心miR5054，双荧光素酶、抑制剂回补实验确认靶点与功能；

5. 阐明Nrf2介导NF-κB抑制及内皮-巨噬细胞互作的免疫调控机制；

6. 在小鼠烧伤模型验证体内疗效，合成miR5054模拟物复现治疗效果；

7. 构建PDNs温敏水凝胶，验证制剂优化后的治疗优势；

8. 总结机制，指出规模化制备、体内药代动力学等待解决问题。

部分方法学剖析

文中方法学4.17部分为蛋白免疫印迹实验部分：主要是通过采用添加1×蛋白酶与磷酸酶抑制剂的RIPA裂解液提取细胞及组织总蛋白，通过BCA试剂盒测定蛋白浓度；蛋白样品与5×蛋白上样缓冲液混合后70℃加热10 min实现蛋白变性。配制12% SDS-PAGE凝胶对等量蛋白样品进行电泳分离，随后将蛋白转印至0.45 μm PVDF膜。PVDF膜经无蛋白快速封闭液室温封闭1 h后，加入稀释后的一抗4℃孵育过夜；TBST充分洗膜后，加入HRP标记二抗室温孵育1 h，再次TBST洗膜。滴加ECL化学发光底物显色，采用广州光仪生物科技OI600MF多功能成像系统采集条带图像，ImageJ软件完成蛋白条带灰度分析。

图注：该图为多个Figure图组合

文章实验配套

光仪 · 全自动多功能成像系统OI 600MF

凝胶成像 | 化学发光 | 多色荧光

设备要点：

▶深冷科研相机，高灵敏、低噪声，适合弱信号ECL/化学发光与微弱荧光；

▷大光圈自动对焦镜头，弱信号条带进光量充足；

▶峰值QE可达约95%，在可见-近红外波段都能高效收光，暗条带信号也不流失；

▷可选配RGB荧光光源/紫外/白光/ECL样品台，覆盖生物化学发光、凝胶成像、多色荧光、孔板发光等场景。

全文总结

深度部分厚度烧伤存在氧化应激-炎症恶性循环，破坏微血管环境，临床缺乏高效多靶点干预手段。本研究提取虎杖源纳米颗粒PDNs，其携带的miR5054可跨界抑制Keap1，激活Nrf2并抑制NF-κB通路，打破病理循环，诱导M2型巨噬细胞极化，改善创面微环境。细胞与动物实验证实PDNs的促愈合作用，miR5054为不可或缺的核心组分。进一步开发PF-127温敏水凝胶制剂，提升PDNs创面递送效率。该研究建立了“小分子+miRNA”天然组合纳米疗法，为烧伤创面修复提供可转化仿生策略，也为植物源囊泡用于皮肤疾病研究提供新思路。

参考文献：Xiu Q, Pan W L, Wu B D, Chen P, Li N, Fan Y, Li C, Feng J, Mei J, Wu X, Zhong M, Lin S, Chen W, Li B*, Zheng L*. Cross-Kingdom miR5054 Delivery via Polygonum cuspidatum-Derived Nanoparticles Enhances Burn Wound Healing by Regulating Microvascular Environment. ACS Nano 2026, ASAP.