术后胸膜粘连是一种常见并发症，可导致慢性疼痛、肺功能受损及再手术风险升高。当前的预防策略因多功能性不足和对纤维化-炎症微环境的低估而受到限制。研究人员报告了一种粉末状的非对称粘附水凝胶，该水凝胶集成了共载双药的脂质体，用于预防粘连。当接触体液时，该粉末能在20秒内快速形成一种非对称粘附水凝胶，表现出强大的湿组织粘附性（约26 kPa）、有效的止血、密封、抗菌和活性氧（ROS）清除能力，优于可吸收性商业粘连屏障（INTERCEED®）。嵌入的脂质体共载了miR-124-3p（一种从粘连组织中鉴定出的关键微小RNA（microRNA））和辛伐他汀，可实现持续释放，协同破坏纤维化-炎症级联反应——miR-124-3p通过靶向转化生长因子β受体1（TGFBR1）减轻纤维化，而辛伐他汀则抑制促炎信号通路。在胸膜损伤大鼠模型中，该系统显著减少了粘连、炎症和纤维化，同时促进了肺泡修复。本研究将易于应用的水凝胶与合理设计的联合治疗相结合，为预防术后粘连提供了一种具有广泛转化潜力的有前景的策略。
可喷雾非对称水凝胶预防术后胸膜粘连：融合物理屏障与生物干预的双重治疗策略
术后胸膜粘连是指脏层和壁层胸膜之间形成异常纤维带，是肺切除术、胸膜剥脱术及心脏干预等胸外科手术后常见且严重的并发症。这些粘连可导致患者慢性疼痛、限制性肺功能障碍、再手术时面临重大的技术挑战以及医源性损伤风险升高。患者生活质量的下降凸显了临床上对更有效预防策略的迫切需求。目前的管理主要依赖于精细的手术技巧结合物理屏障材料，最常用的是氧化再生纤维素网（如INTERCEED
®）或透明质酸凝胶。然而，这些传统方法因无法良好粘附于湿润、动态的脏器表面、缺乏整合的药物干预，以及不具备结合止血、抗感染和抗炎等多功能性而受到限制，而这些功能对于引导协调的愈合过程至关重要。因此，开发一种能够主动调控术后胸膜复杂微环境的集成化生物活性系统成为关键且未满足的临床需求。
水凝胶因其优异的生物相容性、可调节的力学性能以及作为物理屏障和药物储存库的多功能性，已成为预防粘连的一种有前景的候选材料。近期的设计还融入了组织粘附、自愈合和抗菌活性。然而，其向胸膜腔的转化面临挑战，因为持续的呼吸运动要求水凝胶能对脏器伤口形成强韧而弹性的粘附，同时严格避免与壁层胸膜发生粘连。此环境下的手术伤口常不规则，并伴有出血或漏气；持续的出血会加速纤维化，漏气影响呼吸，而术后炎症或感染会进一步加剧粘连形成。粉末状水凝胶能快速吸收伤口液体在原位形成粘附性凝胶，从而独特地满足这些需求：它们能够轻松喷涂应用，适应不规则的表面形貌，并提供即时的止血和密封。然而，能够同时实现脏器面粘附和壁层面防粘附的非对称粘附性粉末水凝胶，在预防胸膜粘连方面仍未得到充分探索。
除物理屏障外，药物抑制是一种关键的生物学干预手段。鉴于其病理过程涉及炎症、成纤维细胞过度活化及间皮细胞向间质转化（mesothelial-to-mesenchymal transition, MMT），针对孤立通路的单药治疗，如皮质类固醇、抗纤溶药物或抗增殖药物，效果均不理想。这凸显了采用多靶点联合策略的必要性。新出现的证据表明，特定的微小RNA（microRNA, miRNA）是纤维化级联反应的主要调节因子，具有强大的治疗潜力。因此，在粘连病理过程中鉴定关键的失调miRNA是迈向合理联合治疗的关键一步。在此背景下，他汀类药物（如辛伐他汀）因其多效性的抗炎、抗氧化和直接抗纤维化作用，成为理想的协同治疗候选药物。这种遗传调节剂与小分子的协同组合有望从多个层面协同打击粘连形成。然而，设计一个稳定高效的共递送系统以承载这些功能迥异的药物，并将其有效整合到粉末水凝胶基质中，仍是一个有待解决的重大挑战。
为此，研究人员报道了一种可喷雾的粉末状非对称粘附水凝胶，该水凝胶在接触体液时能迅速形成一个杰纳斯（Janus）屏障。粘附层（L@HLS）在醛基化透明质酸（HAA）、聚赖氨酸（PL）和5-羟基多巴胺修饰丝素蛋白（5-HDP-SF）的网络中整合了共载辛伐他汀和抗纤维化miRNA（Sm-lipo）的脂质体，从而实现强效的湿组织粘附、止血和持续药物释放。非粘附层（HP）由HAA和4臂聚乙二醇硫醇（4-arm-PEG-SH）组成，提供防污特性。通过两步施用，该系统实现了持久的脏器侧粘附，同时防止壁层粘连；同时，释放的Sm-lipo可抑制MMT、抑制成纤维细胞活化并调节巨噬细胞功能。在大鼠开胸模型中评估，该策略结合了物理屏障与协同的生物学干预，对伤口微环境进行重编程，利用了完全生物相容的材料，具有临床转化潜力。
该水凝胶的设计旨在实现与手术伤口的接触粘附，并避免与壁层胸膜的粘连。为此，研究人员设计了一种具有强化粘附层和防污涂层的生物相容性杰纳斯水凝胶。为了在术后肺伤口湿润表面获得满意的粘附性并避免在呼吸运动中移位，通过引入通常存在于贻贝足丝中的邻苯二酚基团（增强湿粘附性能）、可与蛋白质反应以实现与伤口紧密接触的醛基，以及带有正电荷的赖氨酸残基（在湿润环境中提供强界面粘附和持续的抗菌潜力）来实现三重粘附策略。更有利的是，邻苯二酚基团可被ROS氧化为苯醌基团，从而表现出ROS清除能力。基于这些优点，研究人员合成了5-羟基多巴胺接枝丝素蛋白（5-HDP-SF）和醛基化透明质酸（HAA），并通过核磁共振氢谱（
1H NMR）进行了表征。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）显示HAA在约1720 cm
-1处出现了新的C=O吸收带，且通过席夫试剂滴定法测定HAA的氧化度为68.30%，进一步证实了其成功合成。此外，HP水凝胶的FT-IR光谱显示，醛基在1728.3 cm
-1处的特征峰消失，而在1651.7 cm
-1处形成了亚胺键的特征峰。
随后，研究人员制备了水凝胶粉末。具体而言，HAA、PL和5-HDP-SF的质量比被优化为1:2:4（HAA:5-HDP-SF:PL, w/w/w）以获得强化的粘附性HLS层。特别是，将HAA与PL的比例设定为1:4（HAA:PL, w/w），以获得在48小时后具有相对较低溶胀率（约120%）的水凝胶，从而维持水凝胶网络。随后，将HLS水凝胶冻干并研磨成粉末以便于应用。值得注意的是，HLS粉末在接触少量液体后可在20秒内轻松地重新凝胶化，并且当喷洒在肺部手术伤口上时能快速重新凝胶化。这一特性也赋予了HLS粉末类似海绵的止血能力，这得益于凝胶粉末的大比表面积。然后，由HAA和4-arm-PEG-SH以1:4质量比组成的防污涂层（HP凝胶）由于硫醇-醛偶联反应而表现出快速的交联能力。冻干的HP粉末在数秒内保持了快速重新凝胶化的能力，类似于HLS粉末。
为了预防胸膜粘连并促进肺组织修复，HLS粉末被设计用于喷洒在手术伤口上以实现止血和伤口修复，然后添加HP粉末以实现抗粘附。因此，研究人员评估了HP粉末能否在HLS水凝胶表面形成稳定的凝胶，以模拟原位给药。结果证实，当向预先形成的HLS水凝胶中加入HP粉末和少量磷酸盐缓冲液（PBS）时，获得了具有分层多孔结构的双层不对称水凝胶。对原生（从未冻干）水凝胶的扫描电子显微镜（SEM）成像显示，两层都表现出互穿的多孔网络，但粘附性HLS层相比非粘附性HP层具有更致密的孔排列和更厚的孔壁，清楚地表明了不对称的杰纳斯结构。冻干后复水化，水凝胶保持了相同的不对称互穿多孔结构，表明粉末复水化时微结构能够忠实地恢复。此外，冻干-复水化的水凝胶表现出比原生状态更小、更均匀的孔径。HLS层与HP层之间的粘附功达到约150 J/m
2，表明HP/HLS水凝胶作为双层水凝胶具有强大的层间结合力。
在流变学和力学性能评估中，所有HP、HLS和HP/HLS水凝胶的储能模量（G'）均显著高于损耗模量（G''），证实形成了弹性水凝胶网络。力学测试表明，各组水凝胶的压缩断裂强度均达到约10
3 Pa，而拉伸强度超过2 × 10
3 Pa。这些结果表明所有水凝胶均具备满足实际应用的足够力学性能。
由于HP/HLS水凝胶牢固粘附于伤口表面是预防术后胸膜粘连的前提，研究人员首先评估了HLS在不同软组织和硬质材料上的粘附性。其粘附层在包括心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏在内的所有组织以及不同材料界面上均表现出强大的粘附性能，能够支撑50克的重量，表明其具有广泛的应用潜力。进一步地，HLS层能够抵抗流速为0.77 m/s（水压0.1 MPa）的水连续冲刷至少20秒，证明其在持续剪切应力下具有卓越的粘附耐久性。接下来，研究人员重点评估了HLS层在组织上的强化粘附性。通过猪皮搭接剪切测试，HLS粘附层的搭接剪切强度达到约26.2 ± 1.04 kPa，高于5-HDP-SF自交联水凝胶和HAA-PL水凝胶，证实其强化粘附性源于5-HDP-SF中邻苯二酚基团、HAA中醛基和PL中赖氨酸残基的协同作用。
此外，HP/HLS水凝胶的非对称粘附性是其避免桥接胸壁与肺组织的关键特征。研究人员通过防污测试探索了HP层的防污能力。结果显示，HP层组中未吸附的牛血清白蛋白（BSA）约为89.00 ± 2.75%，与对照组相似，表明HP层具有优异的防污能力。这证明了HP层可以作为防污涂层，以减少HLS层另一侧的粘附力。为了直观评估HP/HLS水凝胶的非对称粘附性，研究人员应用了胸壁-肺组织粘附模型。结果表明，HP/HLS水凝胶明显防止了胸壁与肺组织之间的粘连，而HLS层则桥接了胸壁和肺组织，凸显了水凝胶设计中非对称粘附的重要性。上述结果验证了HP/HLS水凝胶的非对称粘附特性及其预防胸膜粘连的潜力。
值得注意的是，肺作为呼吸系统的重要器官，其损伤可能导致漏气。严重病例可导致呼吸困难，甚至危及生命。基于此考虑，研究人员在肺损伤小鼠模型上探索了密封能力。他们发现，尽管HLS水凝胶、HP/HLS水凝胶和INTERCEED
®在呼吸机带动肺部运动时均表现出有效的密封能力，但INTERCEED
®在肺部运动时发生明显移位，而HP/HLS水凝胶则保持了与伤口的紧密粘附。此外，HP/HLS水凝胶粉末在密封能力上显示出良好的止血潜力，在肝脏出血模型和小鼠尾部截断模型中均能在90秒内快速止血，而对照组则需要超过4分钟。HP/HLS水凝胶粉末处理组的累积失血量分别约为对照组的六分之一和一半。众所周知，术后出血是术后粘连的诱因之一。因此，即刻止血有利于预防术后粘连。总之，这些数据证明了HP/HLS水凝胶粉末在预防术后出血、伤口渗出液和漏气方面优于商业可吸收性粘连屏障，具有良好的术后应用前景。
优异的生物相容性是术后应用的基本要求。因此，研究人员通过溶血试验评估了水凝胶中各成分的生物相容性。所有成分的溶血率均低于2.5%，表明其适用于体内应用。细胞计数试剂盒-8（CCK-8）实验显示，HP/HLS水凝胶对人胸膜间皮细胞系（MeT-5A）和人肺成纤维细胞系（HFL1）在72小时内均未观察到毒性，验证了其理想的生物相容性。关于体外生物降解性，HP和HLS水凝胶在生理相关条件下表现出非常相似的降解曲线，而双层HP/HLS水凝胶在21天内几乎完全降解。这些结果表明两层以相当的速率降解，从而在整个降解期间保持非对称屏障的完整性，证明其具有优异的生物降解性，并为胸膜分离和肺组织修复提供了合适的时间窗口。为了评估体内降解情况，在大鼠背部皮肤进行了皮下植入。结果发现HP/HLS水凝胶至少保留15天，并最终完全降解。这些结果共同表明，两层在体内以相当的速率降解，从而在关键的粘连形成期保持了非对称屏障的完整性，并进一步证实了水凝胶系统的良好生物降解性和生物安全性。
接下来评估了HP/HLS水凝胶的功能性能，包括抗菌功效和抗氧化活性。首先，研究人员评估了HP/HLS水凝胶对金黄色葡萄球菌（S. aureus）和大肠杆菌（E. coli）的抗菌功效。他们发现，用HLS水凝胶和HP/HLS水凝胶处理后，菌落数量显著减少，并且对两种细菌的抑制率均超过85%。细菌悬浮液光密度（OD值）的降低进一步表明HLS水凝胶和HP/HLS水凝胶抑制了革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌的生长。这主要归因于水凝胶中PL的抗菌作用。其次，由于5-HDP-SF中存在邻苯二酚基团，研究人员进一步验证了HP/HLS水凝胶是否具有清除过量细胞内ROS的能力，从而保护细胞免受ROS损伤。他们观察到5-HDP-SF、HLS和HP/HLS组中DCFH-DA阳性巨噬细胞（RAW264.7）数量显著减少，尤其是HP/HLS组的DCFH-DA相对水平比脂多糖（LPS）刺激组降低了25%。
综上所述，上述数据表明HP/HLS水凝胶具有优异的生物相容性，不同成分赋予了其抗菌和抗氧化特性，进一步拓展了其术后应用的潜力。
尽管成功制造了HP/HLS水凝胶作为物理屏障，但复杂的纤维化-炎症微环境仍持续促进胸膜粘连的形成。因此，药物与物理屏障的协同结合可能实现满意的抗粘连效果。在此，研究人员利用术后胸膜粘连患者的临床样本和肺手术大鼠模型，旨在鉴定潜在的治疗靶点并开发相关的治疗方法。组织学评估和免疫荧光检测显示，胸膜粘连组织呈现致密结构、大量胶原沉积和α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）表达上调。随后的蛋白质组学分析鉴定了粘连组织中关键的纤维化相关蛋白上调，实时定量聚合酶链式反应（qPCR）分析证实α-SMA、I型胶原（Collagen I）和结缔组织生长因子（CTGF）的表达水平显著升高。
微小RNA（miRNA）已被认为是器官纤维化的重要调节因子。研究人员接下来对临床样本进行了高通量miRNA测序，以鉴定关键的miRNA。结果显示包括miR-124-3p、miR-130b-5p和miR-92b-3p在内的几种miRNA显著下调。他们进一步通过qPCR验证了这些发现，证实miR-124-3p的表达显著降低。miRNA测序和蛋白质组学数据的整合共表达分析揭示了miR-124-3p与纤维化关键调节因子TGFBR1之间呈负相关。与此一致，免疫荧光染色显示人胸膜粘连组织中TGFBR1蛋白表达升高。在大鼠胸膜粘连模型中也展示了类似的结果。为了确定miR-124-3p对TGFBR1的直接调控作用，研究人员构建了包含TGFBR1野生型或突变型3'非翻译区（UTR）的荧光素酶报告质粒。荧光素酶报告基因检测显示，与突变版本相比，转染miR-124-3p模拟物显著降低了含有野生型TGFBR1 3' UTR构建体的荧光素酶活性。为了进一步阐明miR-124-3p在胸膜粘连中的作用，研究人员使用MeT-5A和HFL1细胞进行了体外实验。他们证明，转染miR-124-3p模拟物后，两种细胞系的TGFBR1表达均显著降低，且miR-124-3p水平明显升高，证实了模拟物的功能活性。接下来，研究人员检测了miR-124-3p过表达对纤维化和MMT相关基因表达的影响。qPCR分析显示，miR-124-3p显著抑制了这些基因的表达，支持了其抑制纤维化和MMT过程的作用。MeT-5A细胞和HFL1细胞的免疫荧光染色也显示了相应标志蛋白水平的降低。上述结果证实了miR-124-3p在直接下调TGFBR1表达及后续抑制纤维化信号传导中的关键作用。
鉴于CTGF在胸膜粘连形成中的关键参与，以及先前报道的他汀类药物对CTGF合成的抑制作用及其公认的抗炎、抗氧化和免疫调节特性，研究人员推测辛伐他汀可能抵消与胸膜粘连发病机制相关的炎症和纤维化过程。结果显示，经辛伐他汀处理的MeT-5A细胞和HFL1细胞的qPCR和免疫荧光染色均证实CTGF水平显著降低，并显著抑制了纤维化相关标志物。关于辛伐他汀的抗炎作用，研究人员进一步探索了其对巨噬细胞的调节作用，巨噬细胞是炎症过程中的核心效应细胞。众所周知，M1样巨噬细胞响应刺激释放促炎细胞因子，而M2样巨噬细胞则与纤维化环境和疾病发病机制密切相关。通过分泌TGF-β1、CTGF和基质金属蛋白酶（MMPs）等促纤维化介质，M2样巨噬细胞促进成纤维细胞迁移、增殖和活化，从而导致异常组织重塑和纤维化。因此，研究人员探索了辛伐他汀对M1型和M2型极化巨噬细胞的免疫调节作用。在M1型巨噬细胞中，辛伐他汀显著降低了炎症因子的表达水平。在M2型巨噬细胞中，辛伐他汀抑制了关键的促纤维化介质，特别是将CTGF表达降低了32.22%。总之，辛伐他汀作为一种双功能剂，同时对抗纤维化和炎症。
综合这些结果表明，miR-124-3p和辛伐他汀的组合提供了一种打破纤维化-炎症微环境的有前景的策略，可能有利于预防术后胸膜粘连。值得注意的是，这种大鼠胸膜粘连模型的临床相关性得到了研究人员在大鼠粘连组织与人术后胸膜粘连样本之间观察到的分子一致性强力支持。多组学分析揭示，蛋白质组学和miRNA谱，包括关键的TGFBR1/miR-124-3p轴，在两个物种中均存在类似的失调，表明核心的纤维化-炎症通路是保守的。这种一致性验证了该大鼠模型作为研究粘连机制和测试治疗干预的具有生物学意义的系统。
在证实了miR-124-3p和辛伐他汀的作用后，研究人员构建了双药共载脂质体（Sm-lipo），以尽量减少miRNA降解，并提高miR-124-3p和辛伐他汀向粘连部位的间皮细胞（PMCs）、成纤维细胞和巨噬细胞的递送效率。鉴于miR-124-3p和辛伐他汀的物理化学性质不同，通过薄膜分散法将辛伐他汀包封在由阳离子脂质DOTAP和胆固醇组成的阳离子脂质体（S-lipo）中，然后通过静电相互作用将miR-124-3p与S-lipo凝聚，获得Sm-lipo。具体而言，S-lipo的平均粒径为97.4 nm，Zeta电位为+60.9 mV，包封率（EE%）为60.1%，载药量为12.2%，表明辛伐他汀成功包封。此外，S-lipo的高正表面电荷使其能够有效地与带负电的miR-124-3p凝聚，形成平均粒径为71.5 nm、Zeta电位近乎中性（+2.7 mV）且呈球形的Sm-lipo。研究人员测量了原生和冻干-复水化HP/L@HLS水凝胶中辛伐他汀的载药量。原生HP/L@HLS水凝胶的载药量约为56.26 ± 2.88%，冻干-复水化HP/L@HLS水凝胶的载药量约为52.86 ± 3.77%，表明载药效率相当（差异<5%）。此外，研究人员收集了从冻干-复水化水凝胶中释放的脂质体，并通过透射电子显微镜（TEM）进行成像。样品显示出球形形态、光滑表面且尺寸与新鲜制备的Sm-lipo一致，表明脂质体结构在整个过程中得到了很好的保存。琼脂糖凝胶电泳证实miR-124-3p成功凝聚到Sm-lipo中。接下来，通过将Sm-lipo与HLS水凝胶前体混合，将Sm-lipo包封在HLS水凝胶中以获得药物储存库（L@HLS）。冻干和研磨后，L@HLS同样具有重新凝胶化能力。
为了进一步评估HP/L@HLS水凝胶在预防胸膜粘连中的应用可能性，研究人员对这种不对称水凝胶的各种特性，包括流变学、力学、粘附和降解性能进行了研究。这些结果表明，加入Sm-lipo适度增强了交联网络的机械强度，这可能是由于脂质体磷酸基团与水凝胶大分子之间的氢键和静电相互作用所致，但它对其力学性能、非对称粘附性和降解性没有影响。最后，研究人员探索了药物释放行为及随后的细胞摄取。他们发现辛伐他汀从HP/L@HLS水凝胶（原生状态）中持续释放至少14天，在模拟含有30 U/mL透明质酸酶（HAase）和1 mM H
2O
2的生理条件下，冻干-复水化水凝胶也观察到相同的情况。这些结果表明HP/L@HLS水凝胶能够实现长期的局部抗纤维化作用，这可能有助于抑制胸膜增生并预防粘连复发。然而，由于miR-124-3p含量极低，其释放难以检测。因此，研究人员检测了从HP/L@HLS水凝胶释放的Sm-lipo被不同细胞（MeT-5A细胞、HFL1细胞和RAW264.7细胞）摄取的情况，以说明miR-124-3p和辛伐他汀有效递送到靶细胞。共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）图像显示，Sm-lipo被所有细胞类型有效内化，随后从溶酶体中逃逸。此外，他们证明miR-124-3p在从HP/L@HLS水凝胶释放后仍包裹在Sm-lipo中并发生溶酶体逃逸，支持其下游基因调控的潜力。用HP/L@HLS水凝胶处理后肺组织的冷冻切片进一步证实，包封的Sm-lipo可以从水凝胶中释放并渗透到肺组织中。
总之，研究人员成功构建了一个具有适当机械强度、优异生物降解性和持续释放能力的双层水凝胶-脂质体杂交系统。这些特征共同支持了HP/L@HLS水凝胶预防术后胸膜粘连的潜力。
为了评估HP/L@HLS对术后粘连的疗效，研究人员通过机械性肺部手术建立了大鼠胸膜粘连模型。治疗组分别接受Sm-lipo、HP/HLS（不含Sm-lipo）或HP/L@HLS治疗，然后在处死和开胸前进行第14天的超声评估。肺部超声检查显示，模型组出现明显的B线和肺滑动减少，表明存在严重粘连。相比之下，HP/L@HLS组B线消失，肺滑动恢复正常，表明粘连严重程度显著降低。在术后第15天，评估并量化了脏层和壁层胸膜之间粘连的范围。结果揭示，与模型组相比，HP/L@HLS组的粘连面积减少了90.44%。此外，与Sm-lipo组相比，HP/L@HLS组进一步减少了73.58%，证明其具有优越的抗粘连疗效。
随后，研究人员在治疗15天后收获粘连相关组织进行组织学评估。模型组的苏木精-伊红（H&E）染色显示大量炎症细胞浸润、肺与胸壁边界不清以及广泛的结缔组织形成，证实了牢固粘连的发展。相比之下，HP/L@HLS水凝胶组显示出优异的抗粘连效果，仅观察到轻微的炎症反应。马松三色（Masson's trichrome）染色显示模型组粘连部位存在致密的胶原沉积，而HP/L@HLS组粘连区厚度明显减少，胶原纤维排列更疏松，进一步支持了该水凝胶作为有效屏障阻止粘连进展的作用。
尽管Sm-lipo与模型组相比减轻了粘连严重程度，但治疗15天后仍存在大量粘连，这可能是由于脂质体在目标部位的滞留有限。相比之下，HP/L@HLS水凝胶组表现出显著增强的抗粘连效果。分析表明，水凝胶在肺表面形成了坚固的物理屏障，几乎完全防止了粘连。除了优越的抗粘连效果外，HP/HLS还几乎消除了建模过程中产生的出血点和组织缺损，从而促进了损伤部位的修复。重要的是，在第15天胸腔内未观察到残留的HP/L@HLS水凝胶，证实其已完全生物降解。
在机制方面，研究人员接下来研究了HP/L@HLS是否通过调节粘连组织中的miR-124-3p来减轻纤维化。HP/L@HLS显著上调了miR-124-3p，并下调了其靶基因TGFBR1。与模型组相比，Sm-lipo组的miR-124-3p表达增加了2.48倍，HP/L@HLS组增加了3.44倍。相应地，与Sm-lipo组相比，HP/L@HLS组的TGFBR1表达降低了20.61%。与此一致，HP/L@HLS治疗显著降低了大鼠粘连组织中纤维化相关基因的表达。免疫荧光分析进一步证实，通过HP/L@HLS递送的miR-124-3p下调了TGFBR1，而辛伐他汀同时抑制了CTGF表达。同时，HP/L@HLS组CK19表达增加和波形蛋白（Vimentin）表达降低表明有效抑制了MMT。此外，对血清细胞因子的评估显示，HP/L@HLS组的IL-1β和TNF-α水平显著降低，证实了该水凝胶系统的抗炎活性。
最后，研究人员评估了HP/L@HLS水凝胶的生物安全性。器官系数分析显示，各组之间心脏、肝脏、脾脏或肾脏没有显著差异。模型组肺部系数升高可能反映了与胸膜粘连形成相关的代偿性增大。主要器官的H&E染色未显示任何组有显著的免疫细胞浸润。此外，所有组的血清AST、ALT、CREA、CK和BUN水平保持相当。
综上所述，这些结果表明，双层粉末水凝胶通过结合物理屏障保护和多方面的生物学干扰来对抗胸膜粘连。水凝胶本身通过物理方式阻止粘连形成，而负载的miR-124-3p从生物学上抑制MMT和成纤维细胞活化。辛伐他汀通过同时抑制这些通路和调节巨噬细胞功能起到协同作用。这种物理和生物学干预的整合使得水凝胶能够有效阻止胸膜粘连中的纤维化进展。
尽管取得了这些有希望的结果，但本研究的一个主要局限性在于啮齿动物模型与人类临床条件之间的转化差距。研究人员认识到，大鼠模型无法完全重现人体胸腔的解剖复杂性、呼吸动力学和伤口愈合模式。胸膜腔空间小、免疫反应差异以及相对较短的随访期（15天）可能限制了这些发现直接外推到临床情景。因此，未来的研究应在更大的动物模型（如猪或犬）中验证该水凝胶系统的长期疗效和安全性，这对于推进临床转化至关重要。
总之，本研究提出了一个功能多样、策略性设计的粉末状水凝胶系统，它不仅充当物理屏障，还能主动干预驱动粘连形成的生物学过程。通过将水凝胶创新与合理的药物组合相结合，这项研究为预防术后粘连和改善胸外科手术结果提供了一种新范式。
