糖尿病是一種常見的慢性代謝性疾病，其發生與胰島素分泌不足或作用障礙有關。
高血糖是其主要特徵，長期持續的高血糖狀態會導致全身多個器官和系統的損傷，從而導致一系列併發症的發生。據2019年統計數據顯示，全球約有9.3%的人口患有糖尿病。
而根據預測，在2045年之前，全球將有7.8 億人罹患糖尿病，糖尿病足是糖尿病患者主要的長期併發症。
19~34%的糖尿病患者有發生糖尿病足的風險，5年生存率顯示超過一半的患者被剝奪了生命。
多種原因會導致糖尿病創面持續的不癒合，其中氧化應激和炎症反應失衡被認為是主要原因之一。外傷初期，皮膚組織中的中性粒細胞分泌活性氧， 從而發揮殺菌和凝血作用。
在慢性傷口中，血管穩態被擾亂，氧運輸能力急劇下降，導致微環境中的氧耗竭，從而打破氧化還原平衡，最終導致ROS積累 ，而ROS的過量產生又促進組織炎症。
因此，調節被擾亂的氧化還原平衡，減少過度表達的ROS是促進糖尿病創面癒合的關鍵策略。近年來，水凝膠因其可模仿細胞外基質的濕性癒合環境被廣泛應用去糖尿病傷口中。
目前，針對炎症和氧化應激的糖尿病傷口水凝膠的功能成分主要包括藥物、天然化合物、金屬離子、氣體和生長因子等。
為了滿足慢性糖尿病傷口水凝膠敷料的所有理想性能，引入了植物多酚，一種既能作為凝膠網絡交聯劑又能提供抗菌、抗氧化和抗炎功能的天然藥用成分。
植物多酚基於其強大的抗菌、抗氧化和抗炎能力，被廣泛用於糖尿病傷口的治療中，並彌補了目前治療的不足。
低聚原花青素（OPC）是葡萄籽提取物中最豐富的多酚類物質。研究表明，OPC可以改善內皮祖細胞功能、真皮成纖維細胞和角質細胞分化。
其抗氧化、抗炎和抗菌活性優於許多其他多酚類物質。其可以通過NRF2途徑減少傷口ROS產生，從而降低氧化應激。
同時OPC被證實具有調節細胞因子分泌的功能，其可下調促炎症細胞因子（包括IL-1β和TNF-α）的表達和分泌，上調抗炎症細胞因子（如IL-10和TGF-β）的分泌。
總之，理想的慢性傷口保健敷料應具有多種機械性能，提供靈活的應用方法以達到填充傷口組織的目的，即表現出溫和而有效的抗氧化抗炎特性，同時又可防止細菌或污染物侵入。
為了滿足上述需求，設計了一種通過 Knoevenagel縮合（KC反應）和硼酸酯化反應的交聯構建的一種新型多功能水凝膠系統，加速傷口癒合。
水凝膠骨架為氰乙酸功能化的葡聚糖 （Dex-CA），以2-甲酰苯硼酸（2-FPBA）為交聯劑，天然多酚OPC被負載在大分子網絡中發揮生物學作用。
總的來說，體外和體內實驗都證實了這種含 OPC的水凝膠可以作為一種天然的生物活性敷料用於糖尿病傷口癒合的治療中。
糖尿病傷口癒合
糖尿病傷口是目前最常見的慢性傷口之一，糖尿病性傷口不癒合有多種原因。糖尿病的高血糖狀態導致膠原蛋白和其他蛋白質的非酶糖基化，導致晚期糖基化終產物(AGEs)的形成。
許多實驗研究已經證明晚期糖基化終產物潛在參與血管生成和炎症過程。氧化應激在糖尿病傷口癒合的多個階段發揮重要作用。
中性粒細胞在創傷後皮膚組織中分泌活性氧，達到殺菌和促進凝血的作用。過度的氧化應激和組織中抗氧化能力的降低導致局部微環境氧化還原失衡，這是糖尿病傷口癒合受損的主要原因。
臨床研究表明，糖尿病創面浸潤在高氧化環境中，伴有高血糖和組織缺氧，最終導致創面癒合延遲，活性氧的過量產生會誘發組織炎症。
巨噬細胞M1/M2比值是慢性炎症的一個指標，反映了促炎和抗炎反應的平衡。研究表明，糖尿病創面微環境的特點是促炎因子如白細胞介素-1 (IL-1)、白細胞介素-6 (IL-6)、TNF-α上調，抗炎因子如白細胞介素-10(IL-1)、白細胞介素-4 (IL-4)下調，導致糖尿病創面中 M1/M2巨噬細胞極化失衡從而引發抗炎反應延遲，創面癒合時間延長。
血管生成紊亂也是糖尿病創面不癒合的一個重要因素。糖尿病狀態導致循環內皮祖細胞減少，因而導致內皮細胞耗竭和功能障礙。
內皮細胞、巨噬細胞和其他血管生成相關細胞的功能障礙導致趨化因子、生長因子及其相應受體的表達改變。糖尿病患者的傷口容易受到微生物在傷口床內定植和增殖的有害影響 。
此外，與正常傷口相比，糖尿病傷口上的高葡萄糖水平為細菌生長提供了營養環境，而病理性高葡萄糖水平降低了炎症細胞的趨化性和吞噬作用，使創面附近細菌清除能力下降。
綜上所述，有許多因素導致糖尿病傷口癒合受損，包括高血糖環境、氧化應激、炎症反應延遲、血管生成失調和感染。這些生物機制可以單獨或聯合作用，以阻礙傷口癒合。
目前的糖尿病傷口水凝膠敷料往往僅具備覆蓋傷口，抵禦外界微生物侵襲的作用，缺乏相關功能成分，因此功能性糖尿病慢性傷口水凝膠成為了水凝膠敷料領域的研究熱點之一。
文章將從化學性成分及生物性成分兩大類為切入點，對目前糖尿病慢性傷口水凝膠敷料內含的功能性成分進行分析及機制解讀。
化學性成分
許多天然和人工合成的化合物被許多研究證明具有促進糖尿病傷口癒合的作用，已被應用於較多糖尿病傷口的治療中，這些成分化組成及結構明確清晰。
生物學功能穩定且已被證明，在慢性傷口治療中具有良好的應用前景。化學性成分同樣也存在一定弊端，多數成分具有一定的劑量相關毒性，在應用過程中具有一定的局限性。
而將上述成分與水凝膠傷口敷料的結合，即避免了成分的爆釋帶來的毒性作用，又增加功能性成分與傷口接觸的作用時間，因此化學性成分與水凝膠敷料的結合是目前化學性傷口水凝膠敷料的發展趨勢。
包括從化學性成分、金屬離子、臨床藥物、氣體成分及其他化學成分五方面對化學性成分糖尿病傷口水凝膠這幾種成分。
生物性成分
除化學性成分外，生物性成分是現有的水凝膠傷口敷料平台另一功能性成分。區別於化學性成分的毒性及劑量問題，生物性成分一般較安全，應用劑量微量，不存在毒性問題。
但生物性成分由於其通常來源於機體，體外環境中結構不穩定，為保證其能夠輸送至傷口部位，並完整發揮作用，往往需要一些載體成分，如納米粒子、水凝膠等。
水凝膠在這些載體成分中，可模擬細胞外基質成分，以此保證生物性成分的完整及穩定，是目前常用的生物載體材料。
目前常見的生物性水凝膠糖尿病傷口敷料主要包括蛋白水凝膠、細胞水凝膠、外泌體水凝膠、RNA水凝膠等。
糖尿病足是糖尿病最常見的併發症，目前臨床治療中缺乏方便有效的治療手段，因此糖尿病傷口敷料一直是目前傷口敷料領域的研究熱點之一。
水凝膠作為常見的濕性敷料，在傷口癒合過程中，相較於傳統乾性敷料具有明顯的促進癒合的作用，因此常常被用於糖尿病傷口的治療和研發中。
文章為了更加深入了解糖尿病傷口水凝膠敷料的各功能性成分的作用機理，首先對正常傷口發生機理進行了簡單概述，並對糖尿病慢性傷口延遲癒合的發病機制進行了分析整理。
隨後將各功能性成分按照化學性及生物性成分，進行了分類。結合各成分作用機制及水凝膠體系優勢，對目前常見的糖尿病凝膠敷料體系進行了總結歸納。
天然多酚、金屬離子、氣體及藥物成分是最多被加載到水凝膠體系中的化學性成分，該體系主要起到了在相同劑量應用前提下的生物安全性及緩釋作用。
生物性成分方面，多以細胞、蛋白或RNA類為主，水凝膠體系主要發揮保護和輸送作用。隨着研究的不斷拓展與深化，越來越多的功能性成分被應用於糖尿病傷口水凝膠敷料領域。
但目前的研究只停留於實驗階段，很少有負載功能性成分水凝膠產品應用於臨床，尤其是化學性成分，由於其毒性及成分的不穩定，很難推進臨床應用。
另一方面，對於不同的糖尿病患者，傷口的癒合程度及延遲癒合原因不同，這需要水凝膠敷料可根據不同情況及發病機制進行個性化的設計。
隨着目前診治一體的推進，具有一些檢測功能的水凝膠敷料也是未來研究的熱點及難點。
最後，作為嚴重影響患者生存期及生活質量的併發症，希望越來越多的多功能水凝膠敷料被研發並應用到糖尿病足的臨床治療中。
