编辑推荐:
糖尿病伤口愈合机制不明,研究人员开展 JAM-A 对糖尿病伤口愈合转录后调控的研究。发现 JAM-A 3′-UTR 缩短致 miR-106b-5p 过量释放,影响 PTEN/TIAM1 表达,阻碍伤口再上皮化。为相关研究提供新思路。
在糖尿病的众多并发症中,糖尿病足溃疡(DFUs)是较为常见且严重的一种。约 25% 的糖尿病患者会遭遇这一难题,而且他们面临截肢的风险比非糖尿病患者高出近 20 倍 。尽管分子科学和生物材料技术不断进步,各种新的治疗方法如抗菌纳米酶、脱细胞鱼皮移植、细菌工程多孔海绵和负压伤口疗法等纷纷涌现,但糖尿病伤口愈合受损的内在机制却依旧迷雾重重。为了揭开这层面纱,海军军医大学第一附属医院的研究人员展开了深入探究,其研究成果发表在《Burns》杂志上。
此次研究意义非凡。它揭示了糖尿病伤口愈合过程中 JAM-A/miR-106b 轴的转录后调控机制,为理解糖尿病伤口愈合障碍提供了关键线索,有助于开发更具针对性的治疗策略,改善糖尿病患者的预后。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。在样本获取方面,收集了 5 名糖尿病合并慢性足溃疡患者和 5 名非糖尿病急性皮肤伤口患者的全层皮肤伤口组织。实验中采用了苏木精 - 伊红(H&E)染色分析、划痕伤口实验、RNA 下拉实验、微小 RNA 测序(microRNA-seq)、生物信息学分析、原位杂交、免疫组织化学、蛋白质免疫印迹(western blotting)、聚合酶链反应(PCR)、CCK-8 增殖实验以及双荧光素酶实验等技术手段。
下面来具体看看研究结果。
- JAM-A 3′-UTR 加速糖尿病伤口再上皮化:通过收集人类糖尿病和非糖尿病伤口组织,H&E 染色发现糖尿病伤口边缘表皮层更厚。检测 Ki67 染色强度,发现糖尿病伤口边缘表皮层的 Ki67 染色强度更强,表明细胞增殖被激活。
- 糖尿病条件下 JAM-A 3′-UTR 的变化:研究发现糖尿病条件下 JAM-A 的 3′-UTR 发生缩短剪接,这使得原本与全长 JAM-A 3′-UTR 结合的 miR-106b-5p 被大量释放,同时 miR-106b 的启动子也被激活。
- miR-106b-5p 对细胞的影响:上调的 miR-106b-5p 过度激活了糖尿病伤口角质形成细胞的增殖,却抑制了其迁移。这是因为 miR-106b-5p 抑制了靶基因 PTEN(磷酸酶及张力蛋白同源基因)和 TIAM1(T 淋巴瘤侵袭转移诱导蛋白 1)的表达,并调控了 AKT 和 RAC1 通路。
研究结论表明,在糖尿病环境中,JAM-A 3′-UTR 发生替代剪接,致使 miR-106b 过度释放。miR-106b 的上调降低了 PTEN 和 TIAM1 的表达,进而导致角质形成细胞过度增殖且迁移受损,最终破坏了伤口再上皮化的正常进程。
从讨论部分来看,研究人员进一步阐述了糖尿病高血糖的病理环境会诱导剪接因子 SRPK1 过度激活,SRPK1 激活下游因子 SRSF1,使得 JAM-A 3′UTR 从全长向短长度转变,最终引发一系列后续反应。
综合研究结论和讨论部分,这一研究成果的重要意义不言而喻。它清晰地揭示了糖尿病伤口愈合延迟的关键机制,为后续开发针对糖尿病伤口愈合障碍的治疗方法指明了方向。比如,未来或许可以针对 JAM-A 3′-UTR 的剪接过程、miR-106b-5p 的调控或者 PTEN/TIAM1 通路进行干预,以此改善糖尿病患者的伤口愈合情况,降低糖尿病足溃疡带来的截肢风险,提高患者的生活质量。