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糖尿病患有傷口不易癒合的困擾,奈米藥膏可以幫助癒合嗎?

糖尿病患有傷口不易癒合的困擾,奈米藥膏可以幫助癒合嗎?Credit: davis.steve32@Flickr CC BY 2.0

糖尿病患長期傷口不易癒合

糖尿病患者,長期有末梢血液不循環、感覺異常、傷口難癒合的問題,所以很多患者很怕碰傷,任何一點傷口,都要花比健康人久的時間來癒合,如果長期傷口沒好,組織壞死或者感染,最後可能面臨截肢。因此,有人設計糖尿病專用鞋墊減少糖尿病患者腳底的傷害,也有研發中草藥的方式來做這類的糖尿病照護,也有使用高壓氧來幫助癒合傷口。然而,糖尿病患的傷口為什麼不容易癒合,如果能找出一個病理上的機制,然後針對這個機制做處理來幫助癒合,是不是有機會更能針對性地解決問題?

影響傷口癒合的酵素

首先,要知道影響傷口癒合的原因是什麼?美國西北大學的研究團隊,發現傷口在少了一種名為「GM3 synthase」的酵素的情況之下,細胞會對生長因素特別敏感,因而促成傷口癒合,在這階段發現的傷口是一般人的傷口,非糖尿病患者。接下來,他們找到生產這個酵素的基因,然後應用「球狀核酸」(spherical nucleic acids, SNAs),也就是用奈米大小顆粒型式的RNA來鎖定這個基因,將其剔除掉。使用上,只要將「球狀核酸」加入保濕的軟膏Aquaphor,擦在實驗鼠的傷口邊緣,這些實驗鼠都患有因為飲食導致的糖尿病。結果發現,有「球狀核酸」治療的群組,傷口僅需要12天即癒合,而控制組卻需要18天,時間差異達50%,同時這個實驗也發現有「球狀核酸」治療的老鼠其傷口周圍血液循環增加。

奈米顆粒基因調節

這個研發中的關鍵「球狀核酸」,是一種核心為金材的奈米顆粒,直徑只有13nm,外層包覆的是40 duplex RNA strands。而strands的序列正設計為可以剔除產生「GM3 synthase」的基因序列。「球狀核酸」的球型結構,經由接合「清道夫受體」(scavenger receptor)進入細胞,是將核酸送入細胞做基因調節的理想結構,而「線狀核酸」(linear nucleic acids)因為無法辨識「清道夫受體」,所以無法進入細胞。研究團隊用同樣的RNA strands,但改用「線狀核酸」,發現治療沒有效果,「GM3 synthase」沒有減少,傷口的癒合仍然緩慢。

這個研究主要呈現兩件事實,第一,「球狀核酸」的使用對人類無毒,同時可以鎖定任何目標基因。再者,更確認了「GM3 synthase」在糖尿病患者傷口不易癒合上扮演的重要角色。

現在,這個新的藥膏的開發,除了原本治療傷口癒合的目的,研究團隊也希望可以朝預防傷口潰爛發展,同時,也觀察是否可以改善糖尿病患者常感覺到不正常的皮膚感覺。

這種藥膏的發明,依據科學發現,來解決問題的邏輯,同時又是外用藥的發展方式,感覺上非常有潛力。因為研究啟始,科學家是在非糖尿病的案例中發現「GM3 synthase」的影響。未來,如果能有臨床使用的實驗結果,不但可以給糖尿病患癒合傷口使用,是不是非糖尿病患的傷口也可以使用呢?

文章參考:Northwestern University
原文參考:PNAS
圖片來源:davis.steve32@Flickr  CC BY 2.0


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。

  • Shang-Yun Liu

    有趣的文章,但吹毛求疵一下,SNAs上帶的siRNA只會抑制目標基因的表現,不會剔除該基因序列(除非你帶的是gRNA外加Cas9用最火紅的CRISPR技術)。

    • 謝謝指教.這裡的剔除有"抑制" "改造" 真的"剔除"等可能.文中主要是表達讓這個基因的效果不再表現,來設計這樣的藥膏.下次我們會更注意用詞.

  • 羅積康

    應該沒有甚麼效果的. 糖尿病傷口要能有效癒合, 先解決 type 2 diabetes, 目前根本沒有藥物 , 能妥善醫治 type 2 diabetics. 當然只有 上帝的恩典, 納米醫學 (nano-medication)