2023年，兰州大学19篇博士学位论文入选2022-2023学年甘肃省优秀博士学位论文。为进一步发挥优秀博士学位论文的示范引领作用，兰州大学研究生院、研工部推出“优秀博士学位论文巡展”专题，对优秀博士学位论文的精华及作者的阶段性学术成果进行呈现和展示。

本期，让我们走近2023年优秀博士学位论文获得者、基础医学院2022届毕业生周静静博士。

作     者：周静静

指导教师：王凯荣

学     院：基础医学院

学     科：生物学

读博感言

读博的这四年时间，有自己的不懈努力与坚持，有导师的全力指导，有师弟师妹的倾力配合，有家人的鼎力支持，才有今天顺利完成的学业。这段时光给了我美好的回忆，更给了我继续前行的勇气与动力。

基于天然抗菌肽jelleine-1可在部分盐溶液中自组装形成水凝胶的发现，分别在不同盐溶液（磷酸盐缓冲液PBS，8-Br-cAMP磷酸盐溶液和ADP钠盐溶液）中构建了J-1-PBS水凝胶，J-1-8Br-cAMP水凝胶以及J-1-ADP水凝胶，并对他们的成胶机制，机械性能，生物相容性以及生物学功能进行了研究。研究发现这些盐溶液中的磷酸盐及功能分子中的磷酸基团对Jelleine-1自组装交联形成水凝胶发挥了重要作用，并赋予了它们不同的生物学功能。具体来说，J-1-PBS水凝胶能够有效降低MRSA感染的烫伤伤口的菌落负载量，减缓伤口表面的炎症反应，进而有效促进伤口愈合；J-1-8Br-cAMP水凝胶在MRSA感染的糖尿病伤口模型中，除了能够显著降低伤口表面的菌落负载量，减缓伤口表面炎症反应，还可促进伤口周围组织分泌生长因子，进而促进MRSA感染的糖尿病伤口愈合；J-1-ADP水凝胶基于ADP具有血小板活化能力，在体内外实验中均表现出良好的止血能力，进而可有效预防大鼠受损盲肠和腹壁之间的粘连。值得注意的是，这些水凝胶均表现了良好的抗菌活性和生物相容性。因此，本研究可为耐药菌感染伤口，糖尿病感染伤口以及术后组织粘连的预防/治疗提供新材料或治疗策略，也为多功能水凝胶的构建提供了新思路。

通过小瓶倒转、场发射扫描电镜、流变学检测及核磁共振波谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等实验对J-1-PBS水凝胶进行了表征并对其形成机制进行了探讨。研究发现J-1-PBS水凝胶具有良好的机械性能和可注射性，其可在完全覆盖任何不规则的烫伤创面，为伤口的愈合提供湿性环境。抗菌研究结果表明，J-1-PBS水凝胶对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌以及耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌均具有优异的杀菌性能。在小鼠烫伤感染模型中，J-1-PBS水凝胶能够降低创面的菌落负载量，减缓创面的炎症反应，有效促进烫伤感染伤口的愈合。此外，研究还发现J-1-PBS水凝胶具有良好的细胞相容性和组织相容性。因此，J-1-PBS水凝胶用作抗菌伤口敷料，用于不同伤口护理、治疗。

研究发现J-1-8Br-cAMP水凝胶除具有良好的抗菌活性外，还由于功能分子8Br-cAMP的存在而能够促进血管内皮细胞中生长因子的表达，从而有效促进细胞迁移。在大鼠糖尿病MRSA感染伤口模型的治疗中，J-1-8Br-cAMP水凝胶能够有效降低伤口表面的菌落负载量，减轻伤口表面的炎症反应，促进伤口周围组织分泌相关生长因子，进而促进伤口的愈合。鉴于伤口组织感染和生长因子供给不足是引起糖尿病伤口等难治性伤口难以愈合的主要原因，J-1-8Br-cAMP水凝胶可为难治性伤口提供一种有效的伤口敷料和治疗策略。

J-1-ADP水凝胶在全血凝结、血浆凝结、血小板活化、血小板黏附等体外凝血实验中均表现了良好的凝血活性，在小鼠肝脏出血模型中也表现出优异的止血能力，这可能是由于其中ADP具有活化血小板的功能。出血通常是引起组织粘连的重要因素。进而，我们通过大鼠腹壁-盲肠粘连模型对其防粘连作用进行了研究，研究发现J-1-ADP水凝胶具有良好的防粘连效果。因此，J-1-ADP水凝胶具有良好的止血和预防术后组织粘连潜力。

使用已知生物学功能的天然抗菌肽和小分子构建了功能性水凝胶，避免了功能性分子在体内释放不均，以及其在体内作用效果不明确，毒副作用未知等问题。

在构建水凝胶过程中没有添加任何交联剂，功能性分子即为水凝胶基质，这为无载体系统的功能性材料的构建提供了新的思路。

构建的水凝胶具有优异的可降解性能，避免了药物释放完成后水凝胶基质的清除问题。

J. Zhou, H. Zhang, M.S. Fareed, Y. He, Y. Lu, C. Yang, Z. Wang, J. Su, P. Wang, W. Yan, K. Wang, An injectable peptide hydrogel constructed of natural antimicrobial peptide J-1 and ADP shows anti-infection, hemostasis, and antiadhesion efficacy, ACS nano, 16 (2022) 7636-7650.（SCI 一区，TOP期刊，IF:18.027）

J. Zhou, R. Cha, Z, Wu, C, Zhang, Y, He, H, Zhang, K, Liu, M, Fareed, Z, Wang, C, Yang, Y, Zhang, W, Yan, K, Wang, An injectable, natural peptide hydrogel with potent antimicrobial activity and excellent wound healing-promoting effects. Nano Today, 2023, 101801.（SCI一区，TOP期刊，IF：18.962)

J. Zhou, Z. Wang, C. Yang, H. Zhang, M.S. Fareed, Y. He, J. Su, P. Wang, Z. Shen, W. Yan, K. Wang, A carrier-free, dual-functional hydrogel constructed of antimicrobial peptide Jelleine-1 and 8Br-cAMP for MRSA infected diabetic wound healing, Acta biomaterialia, 151 (2022) 223-234. (SCI 一区，TOP期刊，IF:10.633)

J. Zhou, L. Zhang, Y. He, K. Liu, F. Zhang, H. Zhang, Y. Lu, C. Yang, Z. Wang, M.S. Fareed, X. Liang, W. Yan, K. Wang, An optimized analog of antimicrobial peptide Jelleine-1 shows enhanced antimicrobial activity against multidrug resistant P. aeruginosa and negligible toxicity in vitro and in vivo, European journal of medicinal chemistry, 219 (2021) 113433. (SCI 一区，TOP期刊，IF:7.088)

H. Sheng, J. Zhou, B. Li, Y. He, X. Zhang, J. Liang, J. Zhou, Q. Su, E. Xie, W. Lan, K. Wang, C. Yu, A thin, deformable, high-performance supercapacitor implant that can be biodegraded and bioabsorbed within an animal body, Science advances, 7 (2021) eabe3097. (共同一作，SCI 一区，TOP期刊，IF: 14.957 )