干细胞疗法让糖尿病伤口愈合显著提升！科学家发现关键信号通路

摘要：糖尿病，作为一种全球范围内的慢性代谢疾病，已经让无数患者深陷困境。糖尿病伤口，特别是糖尿病足（DFU），更是众多患者的噩梦。

糖尿病，作为一种全球范围内的慢性代谢疾病，已经让无数患者深陷困境。糖尿病伤口，特别是糖尿病足（DFU），更是众多患者的噩梦。

这些难以愈合的伤口不仅给患者带来疼痛，还可能导致感染甚至截肢的风险。然而，最近一项前沿研究却带来了令人振奋的消息：科学家们发现，通过脂肪来源干细胞（ADSCs）治疗，可以让糖尿病伤口的愈合速度提升近2倍！

论文：糖尿病创伤中 ADSCs 的治疗潜力：基于蛋白质组学的方法

链接：https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1468220

这项研究由山东第二医科大学、北京应急总医院、临沂市人民医院及辽宁省人民医院的跨学科团队合作完成，并发表在2024年9月的国际权威期刊Frontiers in Cell and Developmental Biology上。他们的成果不仅揭示了干细胞疗法的巨大潜力，还首次明确了在糖尿病伤口愈合中发挥关键作用的分子通路，为再生医学领域的进一步发展铺平了道路。

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脂肪干细胞：治疗糖尿病伤口的“神奇小工匠”

脂肪来源干细胞（ADSCs）为什么能成为糖尿病伤口治疗的新希望？它们的强大之处在于具备多向分化能力和自我更新能力，这意味着它们不仅可以参与炎症调节，还能促进血管生成，加速组织修复。

ADSCs 的形态和多向分化能力

解读：

1. 图 1A 显示正常 ADSCs 在倒置显微镜下的形态，表现为长纺锤形细胞。

2. 图 1B 显示脂肪分化和骨分化的量化 PCR 结果，特定标志物显著上调（例如 PPARγ 和 RUNX2）。

3. 图 1C 中的红油 O 和茜素红染色，分别证明了 ADSCs 的脂肪和骨分化能力。

4. 图 1D 是流式细胞仪检测，显示细胞表面标志物 CD29 和 CD90 阳性，而 CD45 阴性，表明为间充质干细胞（MSCs）。

相比传统的骨髓来源干细胞（BMSCs），ADSCs有获取简单、来源广泛等优势，甚至被认为是“性价比更高”的干细胞类型。

糖尿病大鼠模型伤口愈合

解读：

1. 图 2A 是两组大鼠背部伤口的对比照片，显示 ADSCs 组愈合更快。

2. 图 2B 为伤口愈合率的统计分析，ADSCs 组在第 7、10 和 14 天愈合率显著高于对照组（p

3. 图 2C 的 HE 染色显示 ADSCs 组伤口边缘的皮肤再生情况更好，毛囊形成更多。

4. 图 2D 的 Masson 染色表明，ADSCs 组在伤口中胶原沉积显著高于对照组。

在这项研究中，科学家们利用大鼠模型，通过注射ADSCs观察其在糖尿病创面愈合中的作用。他们发现，ADSCs不仅能显著提高伤口愈合速度，还能改善伤口的组织结构。具体来说，在治疗的第7天，ADSCs组的愈合率达到65.07%，几乎是对照组（PBS组）30.09%的两倍；到第14天，这一差距进一步扩大，愈合率分别为93.39%和77.07%。

科学解密：蛋白质组学揭示背后秘密

这项研究的独特之处在于，他们利用蛋白质组学和生物信息学技术，对伤口组织中的蛋白质表达情况进行了深入分析。

4D-DIA 定量蛋白质组学分析

解读：

1. 图 3A 是主成分分析（PCA）图，显示实验组与对照组样本区分明显。

2. 图 3B 的热图表示实验组和对照组的样本相关性。

3. 图 3C 的 Venn 图比较了两组的差异蛋白，共识别到 4803 种蛋白，其中 474 种为差异表达蛋白（DEPs）。

科学家们通过高通量的4D-DIA蛋白质组学技术，共筛选出474种差异表达蛋白（DEPs），其中包括224种关键蛋白，进一步分析后锁定了78种上调蛋白和146种下调蛋白。

更重要的是，这些差异蛋白涉及多个重要的生物学过程，比如细胞增殖、分化、炎症调节和组织重塑。

差异蛋白分析

解读：

1. 图 4A 的表达韦恩图显示差异蛋白数量。

2. 图 4B 和 4C 的聚类分析和趋势图显示蛋白表达模式。

3. 图 4D 是火山图，显示显著上调和下调的蛋白（如 Thy1 和 Wls）。

4. 图 4E 的蛋白互作网络（PPI）进一步识别了 224 个关键蛋白。

研究发现，ADSCs主要通过激活Wnt/β-catenin信号通路来促进伤口愈合。这一信号通路被认为是调节细胞生长、分化和凋亡的重要机制。同时，ADSCs还促进了细胞外基质（ECM）的重塑，增强了胶原蛋白的生成，使伤口愈合的速度和质量得以提升。

关键蛋白：THY1与Wls的“主角”地位

在众多蛋白中，研究特别强调了两个关键角色：THY1和Wls蛋白。

目标蛋白验证

解读：

1. 图 6A 显示 ROC 曲线分析结果，Thy1 和 Wls 的 AUC 值为 1.000，表明其诊断效能优秀。

2. 图 6B 是 Western blot 条带图，显示 ADSCs 组中 Thy1 和 Wls 表达显著升高。

3. 图 6C 的统计图进一步量化了蛋白表达水平，实验组显著高于对照组（p

THY1，又称CD90，是一种膜表面糖蛋白，它在维持皮肤基质稳态和促进细胞粘附方面扮演重要角色。实验显示，ADSCs治疗组中THY1的表达显著升高，这为伤口组织的快速再生提供了直接支持。而Wls蛋白则负责Wnt蛋白的分泌，这对Wnt/β-catenin信号通路的正常运作至关重要。

研究表明，Wls的表达显著增强后，不仅提高了信号通路的活性，还促进了伤口周围细胞的增殖和修复能力。

从实验到临床：再生医学的广阔前景

这一发现具有深远的意义。首先，它从分子水平揭示了ADSCs促进糖尿病伤口愈合的具体机制，为未来开发新药和优化治疗方案提供了理论依据。其次，这些发现可能帮助降低糖尿病足患者的截肢率，显著改善患者的生活质量。此外，研究中使用的蛋白质组学技术也为医学研究提供了一种全新的分析思路。