棕色脂肪组织移植：缓解糖尿病小鼠后肢缺血损伤的新希望

为缓解外周动脉疾病（PAD）症状，研究人员开展棕色脂肪组织（BAT）移植研究，发现其可减轻缺血损伤，意义重大。

　　

糖尿病足治疗困境催生新探索

糖尿病，这个隐匿在现代社会中的健康杀手，严重威胁着人类的身体健康。它引发的并发症更是五花八门，其中外周血管疾病（PVD）就是常见且棘手的一种，主要影响心脏、大脑、四肢等器官的大血管，让无数糖尿病患者苦不堪言。而外周动脉疾病（PAD）作为 PVD 中最严重的类型，约 20% 的糖尿病患者都深受其害。它会导致下肢动脉狭窄、闭塞，使得外周血液循环变差，进而引发缺血性病变。更糟糕的是，这些病变还容易合并感染和坏死，最终发展成糖尿病足，大约 22% 的患者甚至不得不面临截肢的悲惨结局。

目前，PAD 的治疗手段十分有限。现有的药物大多只能缓解症状，无法从根本上解决问题。血管重建手术虽然能在一定程度上改善病情，但对于糖尿病并发症严重的患者和老年人来说，手术风险太高。新兴的干细胞疗法还处于研究阶段，尚未能应用于临床。在这样的困境下，科研人员把目光投向了脂肪移植，尤其是棕色脂肪组织（BAT）移植，期望能找到治疗 PAD 的新突破口。

浙江大学医学院附属第二医院和浙江中医药大学的研究人员，针对 PAD 这一难题展开了深入研究。他们通过建立糖尿病下肢溃疡小鼠模型，模拟人类糖尿病足的发病过程，将正常小鼠的 BAT 移植到患病小鼠的缺血下肢，观察其治疗效果。这项研究成果发表在《Scientific Reports》上，为 PAD 的治疗带来了新的曙光。

研究方法：多管齐下探寻真相

研究人员为了开展这项研究，采用了多种关键技术方法。首先，他们通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）建立糖尿病小鼠模型，之后再通过结扎和切断股动脉、静脉构建糖尿病下肢溃疡模型，模拟 PAD 的发病情况。接着，从正常小鼠肩胛下区域获取 BAT 并进行移植。实验过程中，运用激光多普勒血流成像技术，动态监测小鼠下肢血流变化；通过蛋白质免疫印迹法（Western blot analysis）、苏木精 - 伊红（HE）染色、免疫荧光染色以及酶联免疫吸附测定（ELISA）等实验技术，对缺血组织的病理变化、血管生成、炎症反应以及巨噬细胞极化情况进行评估 。

研究结果：BAT 移植效果显著

1. 体重与血糖变化：实验过程中，研究人员密切监测小鼠的体重和血糖变化。结果发现，正常组小鼠体重逐渐增加，而模型组和 BAT 移植组小鼠在注射 STZ 后体重下降，缺血手术后体重下降更明显，不过到第二周又呈现上升趋势，三组体重变化相似。在血糖方面，注射 STZ 后小鼠血糖显著升高，稳定一段时间后，缺血手术使其再次上升，但术后两周又有所下降，BAT 移植组下降更明显，只是与模型组相比差异无统计学意义123。
2. 下肢坏死与血流灌注评估：术后 14 天观察发现，模型组小鼠缺血下肢坏死评分平均为 2.3 分，BAT 移植组为 1.9 分，虽然两组坏死评分分布差异无统计学意义，但坏死部位有明显不同。BAT 组坏死主要局限于脚底，部分脚趾坏死脱落；模型组则进展到小腿，多数脚趾坏死脱落，甚至出现坏疽。激光多普勒监测显示，BAT 组在术后 7 天和 14 天下肢血流灌注恢复情况明显优于模型组，之后两组都逐渐恢复正常45。
3. BAT 移植成功验证：线粒体解偶联蛋白 1（UCP1）是 BAT 的标志性蛋白。术后 21 天，研究人员通过 Western blot 检测发现，BAT 组小鼠腓肠肌中 UCP1 蛋白水平显著高于正常小鼠，而模型组与正常小鼠相比无明显变化，这证实了 BAT 成功移植到糖尿病下肢溃疡小鼠体内6。
4. 组织病理变化：对小鼠腓肠肌进行 HE 染色后发现，模型组肌肉纤维结构遭到严重破坏，组织松散，肌肉纤维断裂，间隙增宽，受损细胞增多；BAT 组肌肉组织则结构完整，细胞形态正常、排列整齐，仅有轻微的肌肉纤维萎缩、坏死和溶解，受损细胞数量极少。同时，BAT 组肌肉组织中红色荧光标记的血小板内皮细胞黏附分子 - 1（PECAM - 1/CD31）和 α - 平滑肌肌动蛋白（α - SMA）表达高于模型组和正常组，表明 BAT 移植能促进损伤后微血管再生78。
5. 对血管生成的影响：血管内皮生长因子 - A（VEGF - A）和血小板衍生生长因子（PDGF）在血管生成和组织修复中发挥重要作用。研究人员通过 Western blot 分析发现，BAT 组小鼠腓肠肌中 VEGF - A 蛋白水平显著高于模型组，而 PDGF - β 蛋白水平在 BAT 组和模型组与正常组相比均降低，但两组间差异无统计学意义，说明 BAT 移植可促进血管生成9。
6. 炎症反应与巨噬细胞极化：免疫荧光染色和 ELISA 检测结果显示，模型组小鼠组织中促炎细胞因子白细胞介素 - 1β（IL - 1β）、白细胞介素 - 6（IL - 6）和肿瘤坏死因子 - α（TNF - α）表达显著高于正常小鼠，而抗炎细胞因子白细胞介素 - 10（IL - 10）和精氨酸酶 - 1（Arg - 1）表达较低；BAT 移植后，IL - 1β、IL - 6 和 TNF - α 表达明显降低，IL - 10 和 Arg - 1 表达增加。此外，缺血损伤会使组织中 M1 巨噬细胞标记物 CD68 表达升高，M2 巨噬细胞标记物 CD163 表达降低，而 BAT 移植可逆转这一趋势，表明 BAT 移植能减轻炎症反应，促进巨噬细胞从 M1 型向 M2 型极化1011。

研究结论与讨论：前景光明但挑战犹存

这项研究表明，BAT 移植可以有效减轻糖尿病下肢溃疡小鼠的缺血损伤，减少坏死组织，促进血流恢复。其作用机制可能与减轻炎症反应、促进巨噬细胞从 M1 型向 M2 型极化、增强血管生成有关。这一研究成果为 PAD 的治疗提供了新的方向和理论依据，让我们看到了脂肪移植治疗糖尿病足的潜力。

然而，目前脂肪移植治疗 PAD 和糖尿病足还处于初步探索阶段。虽然 BAT 移植展现出一定的优势，但仍面临诸多挑战。比如，移植的 BAT 存活率较低，部分小鼠移植后出现严重感染、囊肿形成、坏死甚至坏疽等情况，手术和麻醉也存在风险，而且获取足够数量的 BAT 对于成年患者来说也并非易事。不过，已有研究为解决这些问题提供了思路，如适当浓度的富血小板血浆（PRP）与脂肪组织联合移植，以及在脂肪移植中加入脂肪干细胞来源的外泌体，都有助于提高 BAT 移植的成功率。未来，研究人员还需要进一步深入研究 BAT 移植的作用机制，优化移植方案，提高移植效果，为临床应用提供更坚实的基础。