糖尿病足是糖尿病最常见的并发症之一,也是目前截肢的主要原因之一。糖尿病足创面的愈合是一个非常复杂的过程,它受到多种因素的调控。其中血管新生能力低是为研究者所公认的影响创面愈合的一个重要因素。

然而,目前治疗糖尿病足仍然缺乏有效的治疗方法。在国际上推荐的治疗糖尿病足创面的一系列方法中,蛆虫清创疗法不仅能够以非锐性清创的方法清除糖尿病足创面的坏死组织,还能促进肉芽组织生长,改善血管新生能力。

今天就给大家分享一医院糖尿病足中心王爱萍主任团队研究发布,关于生物蛆清创治疗中促进血管新生因素的文章。

血管生成的相关基础

一般来说,伤口愈合过程中,血管的生成是受到促血管生成因子和抗血管生成因子的平衡调节的产物。糖尿病的病理生理状态下,血管生成的功能是失调的。研究显示,血管生成抑制因子AngⅠ、AngⅡ和血管生成抑制因子AngⅡ受体(Tie2)等在糖尿病足患者中的表达是过度活跃的。这些异常表达基因导致了糖尿病创面血管生成的缺陷。因此,针对影响糖尿病足创面的血管新生的因素及病理生理机制的研究成为攻克糖尿病足的一个新的重点。

研究背景

miRNAs是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸大小的非编码单链小RNA,其广泛参与动植物的转录后基因表达调控。研究表明,miRNAs在糖尿病创面愈合的关键阶段,包括炎症、血管生成、再上皮化和重塑等,具有重要作用。年4月,医院糖尿病足中心的王爱萍教授带领其糖尿病足病治疗团队用生物蛆虫清创法处理糖尿病足创面,筛选出一簇与血管新生相关的miRNAs,miR-17–92家族,同时使用生物蛆虫的分泌排泄物「ES」处理人脐静脉内皮细胞「HUVEC」。该研究显示,糖尿病足溃疡患者在使用生物蛆虫清创治疗后的创面组织中miR-17–92簇表达水平是明显升高的,蛆虫分泌排泄物「ES」处理HUVECs后miR-17–92簇的表达水平亦是上调的。研究团队发现在HUVEC细胞中,敲降miR-17-92簇中受蛆虫治疗影响最明显的两个microRNA,即miR-18aandmiR-19a,可以明显影响ES促进的内皮细胞的成管和迁移能力。因此,研究进一步由miR18a/19a-TSP-1通路角度探讨生物蛆虫ES促进血管内皮细胞活力增强血管新生能力的内在机制。相关研究结果以Maggotexcretions/secretionspromotediabeticwoundangiogenesisviamiR18a/19a–TSP-1axis为题发表在DiabetesResearchandClinicalPractice杂志上。

研究过程

由于microRNA是作用于靶基因来调控基因的表达,进而发挥其生物学功能。研究团队进行了生物信息学分析,结果显示miR-18a和miR-19a可能作用于血管新生功能相关的一系列靶分子,如图2、3。图2:miR-18a和miR-19a对ES促进人脐静脉内皮细胞迁移和血管形成的影响(A)用50ug/mLES处理HUVEC24h,转染miR-18a/19a抑制剂与否,划痕试验检测HUVEC的迁移。(B)计算划痕面积并进行统计分析,以确定迁移程度(**P0.01vs.ES+miR-NC24小时;n=3)。(C)用50ug/mL的ES处理24h,加或不加miR-18a/19a抑制剂,诱导HUVECs成管。(D)对各组血管新生情况进行软件分析及结果统计。图3:miR-18a和miR-19a下游靶基因的生物信息学鉴定。(A)维恩分析结果显示miR-18a和miR-19a共同调控的靶基因,并附有预测图例。(B)对软件预测的miR-18a和miR-19a调控的靶基因进行基因本体「GO」功能分析,并以条形图的形式显示,横坐标代表预测功能的相对可靠性。(C)在MDT治疗DFU前后的组织样本中,对筛选到的靶基因进行验证。(D)在HUVECs细胞水平,对筛选到的靶基因表达水平再进行验证(*P0.05或**P0.01与对照组相比,NS表示无统计学意义)。这一分析结果在生物蛆虫清创治疗的糖尿病足样本及ES处理的HUVEC细胞中进行了验证,结果显示与血管新生功能密切相关的TSP-1是明显下调的,并且验证了miR-18a和miR-19a与TSP-1之间的调控关系。图4:miR18a/19a与TSP-1调节关系的验证(A)将wt或mutTSP-13-UTR荧光素酶报告质粒和miR18a模拟转染HUVECs,检测荧光素酶活性(*P0.05vs.wt)。(B)将wt或mutTSP-13-UTR荧光素酶报告质粒和miR19a模拟物转染HUVECs,检测荧光素酶活性(*P0.05vs.wt)。(C)经上述处理后,血管内皮细胞小管形成情况。团队对通过筛选及初步验证的靶基因TSP-1,进一步进行功能验证,研究结果显示:TSP-1参与了ES诱导的细胞迁移和血管生成生物学功能过程。图5:TSP-1对体外培养的内皮细胞迁移和血管形成的影响(A)将构建的TSP-1过表达质粒(pCDNA3.0-THBS1)或对照质粒(pCDNA3.0)转染人脐静脉内皮细胞(HUVECs),用划痕试验评价HUVEC的迁移。(B)计算划痕面积并进行统计分析,以确定迁移程度(**P0.01;n=3)。(C)经上述处理后,血管内皮细胞的小管新生情况。(D)在三个不同的区域测量毛细血管样结构/网络的长度,并使用带有血管生成分析仪插件的ImageJ软件获得数据(**P0.01vs.pCDNA3.0;#P0.01vs.ES+pCDNA3.0;n=3;放大倍数,*40)。

研究结果

研究团队结果表明,生物蛆虫清创疗法通过对miR-17-92簇成员「尤其是miR-18a/19a」的调控促进血管生成这一生物学功能的复杂调控,促进糖尿病足伤口的愈合。该研究首次发现miR-18a/19a可以直接作用于TSP-1发挥调节内皮血管新生这一功能。此项研究可以作为未来DFUs新治疗方法的研究基础,为糖尿病足溃疡治疗事业提供理论依据。

简介

王爱萍教授

医院内分泌科糖尿病足中心主任

安徽医科大学代谢病学副主任,硕士研究生导师。获评空军高层次人次,享受军队特殊人才津贴。率团队每年挽救严重糖尿病足患者,目前已人次、大截肢率控制在3%左右。年发表了国内首部《中国糖尿病足诊治临床路径》;参与并主笔撰写了双语版《多学科合作下的糖尿病足诊治实践指南(版)》。主持省级重大和重点课题各1项、国家自然基金面上项目1项。已发表论文40余篇,其中SCI收录15篇。主编出版书籍2本(其中1本为国家重点图书的第二册)。获得省级以上科技进步奖2项、创新奖1项。排版

琦敏投稿

meiqimin

dxy.cn文中图片均由作者提供文献链接:


转载请注明地址:http://www.daoyae.com/dypz/6292.html