毛囊移植促进糖尿病小鼠皮肤溃疡愈合:高血糖环境下组织再生的新策略

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为解决糖尿病慢性难愈性伤口(diabetic wound)的治疗难题,贵州医科大学附属医院的研究团队开展毛囊(HF)移植促进皮肤再生研究。通过对比高血糖(HG)与正常血糖(NG)条件下毛囊活性差异,发现移植毛囊可显著促进血管新生(angiogenesis)、胶原重塑(collagen remodeling)并抑制炎症,为糖尿病溃疡治疗提供创新方案。

  

糖尿病慢性伤口是全球公共卫生的重大挑战,尤其是伴随高血糖的持续炎症和微循环障碍,使得伤口愈合异常缓慢。据统计,约20%的糖尿病足溃疡患者最终面临截肢风险。传统疗法如清创术和皮肤移植效果有限,而毛囊(HF)作为皮肤附件中唯一具有周期性再生能力的结构,其干细胞(HFSCs)的再生潜力为这一难题带来曙光。贵州医科大学附属医院烧伤整形科的Qian Hu、Xue Peng等研究人员在《Scientific Reports》发表研究,首次系统评估高血糖对毛囊活性的影响,并证实毛囊移植在糖尿病伤口修复中的关键作用。

研究团队采用高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)诱导的T2DM小鼠模型,通过透射电镜(TEM)观察到高血糖导致微血管基底膜增厚和线粒体损伤,同时碱性磷酸酶(ALP)检测显示毛囊活性显著降低。为解决这一问题,研究人员分别移植正常血糖(NG)和高血糖(HG)来源的毛囊至全层皮肤缺损处,发现两种毛囊均能加速伤口闭合,但NG毛囊效果更优。关键实验技术包括:1)建立糖尿病小鼠模型(STZ注射+高脂饮食);2)毛囊移植手术(5FU/cm2密度);3)组织学分析(H&E和Masson染色);4)免疫荧光检测细胞增殖标记物Ki67;5)CD31/VEGF免疫组化评估血管新生;6)ELISA量化炎症因子(TNF-α、IL-6、IL-1β)。

研究结果

毛囊移植促进伤口再上皮化

移植后第3天,NC+HF(NG)组愈合率(57.00%)显著高于NC组(38.80%),DW+HF(NG)组(49.66%)亦优于DW组(27.07%)。高血糖环境下,DW+HF(HG)组愈合率(46.99%)仍显著提升,但弱于NG来源毛囊。

表皮修复与胶原沉积增强

Masson染色显示,DW+HF(NG)组胶原纤维排列更有序,沉积量增加(P<0.05)。H&E染色证实移植组表皮厚度显著增加,且新生毛囊和血管数量更多。

毛囊移植促进肉芽组织形成

Ki67免疫荧光显示,DW+HF(NG)组细胞增殖活性最高,表明NG毛囊可有效激活伤口床细胞分裂。

血管新生调控

CD31染色显示DW+HF(NG)组微血管密度最高(P<0.05),VEGF表达同步上调,证实毛囊通过分泌血管内皮生长因子(VEGF)改善局部血供。

抗炎作用

ELISA检测发现DW+HF(NG)组TNF-α和IL-6水平显著降低(P<0.05),但IL-1β升高,提示毛囊可部分缓解高血糖引发的慢性炎症。

结论与意义

该研究首次揭示:1)高血糖通过抑制Wnt/β-catenin通路下调Lgr5+ HFSCs活性,但移植后毛囊仍能部分恢复功能;2)NG来源毛囊因更强的干细胞活性和免疫豁免特性,修复效果优于HG毛囊;3)毛囊通过旁分泌VEGF和调控巨噬细胞极化(M1→M2)实现促愈作用。这一发现为临床转化提供新思路——异体NG毛囊移植或可突破糖尿病患者自体毛囊活性不足的限制。未来需进一步探索长期疗效及分子机制,但本研究无疑为再生医学治疗糖尿病溃疡开辟了创新路径。

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