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为探究 NETs 在高糖诱导的血管内皮细胞功能障碍中的作用，研究发现高糖促 NETs 形成，TLRs 参与调节，或为治疗糖尿病视网膜病变（DR）提供新策略。
糖尿病，这个现代社会的 “健康杀手”，正以惊人的速度在全球蔓延。据估算，到 2045 年，全球糖尿病患者数量将突破 7 亿大关。而糖尿病视网膜病变（Diabetic retinopathy，DR）作为糖尿病最为严重的微血管并发症之一，如同隐藏在黑暗中的 “视力窃贼”，悄无声息地剥夺着患者的光明，成为全球范围内导致失明的重要原因。
目前，针对 DR 的治疗手段十分有限。激光光凝、玻璃体切除术虽能在一定程度上缓解病情，但却伴随着不可避免的组织损伤；抗血管内皮生长因子（VEGF）药物和类固醇玻璃体内注射的疗效短暂，还可能引发白内障、青光眼等并发症。新兴的干细胞疗法和光生物调节疗法虽有潜力，但前者成本高昂、耗时久，后者尚需大量临床验证。因此，深入探究 DR 的发病机制，开发更为有效的治疗方法迫在眉睫。
在此背景下，浙江大学医学院附属第二医院的研究人员勇挑重担，开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于中性粒细胞胞外陷阱（Neutrophil extracellular traps，NETs）和 Toll 样受体（Toll-like receptors，TLRs），试图揭开 DR 发病机制的神秘面纱，为治疗 DR 开辟新的道路。该研究成果发表在《Inflammation》杂志上，为相关领域的研究提供了重要的参考。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们从 GEO 数据库下载了独立的 DR 数据集 GSE221521，通过生物信息学分析筛选出差异表达基因（DEGs） 。利用外周血中性粒细胞分离试剂盒，从健康志愿者外周血中分离出中性粒细胞，并采用流式细胞术评估其纯度。此外，通过免疫荧光染色观察 NETs 形成，使用 DCF-DA 荧光分析法检测活性氧（ROS）生成，借助 CCK-8 和 WST-1 等实验评估细胞活力和增殖情况，运用多种细胞实验如细胞黏附、迁移和通透性实验，深入探究细胞功能变化。
下面来看具体的研究结果：
- DR 相关 DEGs 的鉴定和通路富集分析：研究人员共鉴定出 37,598 个 DEGs，其中 1400 个在 DR 样本中显著上调，包括 TLR2/4、MPO（NETs 的主要成分）和 PADI4（参与 NETs 形成的关键酶） 。相关性分析表明，TLR2/4 与 PADI4 呈显著正相关，且它们都与 NETs 形成途径密切相关。
- 高糖促进 NETs 形成：研究发现，高糖浓度会促进 NETs 的形成，且这种形成具有浓度依赖性。35 mM 葡萄糖刺激 120 分钟后，NETs 形成最为明显，后续实验便以此条件展开。
- TLR2 和 TLR4 拮抗剂抑制高糖诱导的 NETs 形成：实验表明，TLR2 和 TLR4 拮抗剂均能显著抑制高糖诱导的 NETs 形成，这意味着 TLRs 在高糖诱导的 NETs 形成过程中发挥着重要的调节作用。
- ROS 参与 TLR2 而非 TLR4 调节的 NETs 形成：研究显示，高糖刺激可使中性粒细胞产生氧化爆发，且 ROS 参与了高糖诱导的 NETs 形成过程。TLR2 拮抗剂能够降低高糖诱导的 ROS 产生，进而抑制 NETs 形成；而 TLR4 拮抗剂对 ROS 产生无明显影响，表明 ROS 主要参与 TLR2 调节的 NETs 形成过程。
- HGNs 通过吞噬作用而非 NETs 促进 HUVEC 增殖：当人脐静脉内皮细胞（HUVECs）处于低浓度时，高糖激活的中性粒细胞（HGNs）可促进其增殖，且这种增殖作用可被细胞松弛素 D 抑制，但不受 DNase I 影响，说明 HGNs 促进 HUVEC 增殖是通过吞噬作用而非 NETs 形成。
- NETs 参与高糖诱导的中性粒细胞 - HUVEC 黏附：高糖可促进中性粒细胞与 HUVEC 的黏附，DNase I 可显著抑制这种黏附，而细胞松弛素 D 则无此作用。同时，TLR2 和 TLR4 拮抗剂也能减少高糖诱导的黏附，表明 NETs 在高糖诱导的黏附过程中起重要作用，且该过程受 TLRs 调节。
- HGNs 通过产生 NETs 抑制 HUVEC 迁移：HGNs 可显著抑制 HUVEC 迁移，DNase I 能够缓解这种抑制作用，而细胞松弛素 D 无效。此外，TLR2 和 TLR4 拮抗剂可部分恢复 HUVEC 的迁移能力，说明 HGNs 通过形成 NETs 抑制 HUVEC 迁移，且 TLRs 参与了这一调节过程。
- HGNs 通过 NETs 形成破坏 HUVEC 的屏障功能：HGNs 可显著增加 HUVEC 的通透性，降低紧密连接蛋白 ZO-1 的表达。DNase I 可降低 HGNs 诱导的通透性增加，恢复 ZO-1 的表达，而细胞松弛素 D 无明显作用。TLR2 和 TLR4 拮抗剂也能减轻 HGNs 对 HUVEC 屏障功能的破坏，表明 NETs 参与了 HGNs 介导的 HUVEC 屏障功能损伤，且 TLRs 可能通过调节 NETs 形成加剧这种损伤。
综合研究结果与讨论部分，该研究意义非凡。它不仅证实了高糖可诱导中性粒细胞发生氧化爆发并形成 NETs，还揭示了 TLR2 拮抗剂可通过 ROS 依赖途径抑制高糖诱导的 NETs 形成。此外，研究还发现 HGNs 可通过吞噬作用促进 HUVEC 增殖，同时通过产生 NETs 导致 HUVEC - 中性粒细胞黏附、抑制 HUVEC 迁移并破坏其屏障功能。更为重要的是，TLR2 和 TLR4 拮抗剂在减轻 HGNs 对 HUVEC 的损伤方面展现出了潜在价值，这为预防高糖诱导的血管内皮细胞功能障碍提供了新的策略。不过，Anti - TLR4 在延缓 DR 进展方面的治疗应用，因其与 ROS 产生的关联，仍需进一步深入研究，以明确其精确机制，并评估其长期安全性和有效性，为未来 DR 的治疗带来新的希望。
