腹腔黏连是一种常见的腹部手术并发症，即使目前流行的腹腔镜手术也存在发生黏连的风险。腹腔黏连可引起慢性腹痛、肠梗阻、女性不育等严重问题。对于已经形成的黏连，只能采用二次手术（黏连松解术）机械剥离黏连组织，但若未经治疗仍然会引起黏连复发，复发率高达80%以上。目前最广泛的预防术后腹腔粘连的方法是使用可吸收的凝胶或薄膜等材料发挥物理屏障作用，但治疗效果并不理想，主要原因是因为忽视了腹膜间皮细胞的间皮-间充质转化与促腹膜愈合在术后腹腔粘连形成的生物学过程中的重要作用。因此，寻找理想的预防腹腔粘连的方法仍是当前临床上亟待解决的问题。

(A)可注射的氢键网络H-HPMA水凝胶形成示意图 (B) H-HPMA水凝胶在大鼠盲肠-腹壁粘连模型上的应用 (C) H-HPMA水凝胶在术后腹部粘连预防中的潜在机制探究

药学院王珂副教授课题组一直致力于预防腹腔粘连凝胶材料的开发与应用，并积极探索与腹腔粘连相关的机理机制。在研究中，团队发现术后腹腔粘连发生的早期，腹膜间皮细胞发生的间皮-间充质转化进程（MMT）是粘连发生的关键诱因。受聚合物刷的启发，团队设计开发了一种新型的抗污可注射水凝胶（H-HPMA水凝胶）可以有效地预防腹膜间皮细胞的间皮-间充质转化，并进一步阻止纤维蛋白吸附和成纤维细胞的黏附，从而抑制黏连的发生。

H-HPMA瓶刷水凝胶改善大鼠腹部粘附模型中的间充质转换 （A）在腹部手术后第10天的不同组的代表性免疫荧光染色 （B）在第5天，第10天在第一次手术和粘合后第5天的相对α-SMA mRNA表达

团队构建了大鼠盲肠磨损-腹壁缺损模型和黏连松解手术后的二次黏连模型，评估了H-HPMA水凝胶的防粘连功效。体内实验表明H-HPMA水凝胶可以有效地预防粘连并促进伤口愈合，治疗时间缩短到了五天，其抗黏连效果显著优于目前临床使用的透明质酸钠水凝胶。此外分子机制研究揭示H-HPMA水凝胶能显著降低p65蛋白、Smad3蛋白表达水平，提高Smad7蛋白的水平，有效抑制NF-κB和TGF-β1/Smad信号通路，调节了MMT相关蛋白表达，从而下调了腹膜间皮细胞发生的间皮-间充质转化进程。

该研究成果发表在生物材料领域权威期刊《生物活性材料》（Bioactive Materials）上，影响因子14.593,即时影响因子15.531。论文题目为《受瓶刷启发的可注射水凝胶用于术后腹腔粘连及二次粘连的快速预防》（Bottlebrush Inspired Injectable Hydrogel for Rapid Prevention of Postoperative and Recurrent Adhesion”，论文的第一作者为硕士研究生高居山，通讯作者为王珂副教授，西安交通大学为唯一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、陕西省自然科学基金、陕西省秦创源春种基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2022.02.015