综述：组学技术在糖尿病伤口愈合中的作用：单细胞 RNA 测序、批量 RNA 测序、空间转录组学和蛋白质组学应用的最新见解

本综述聚焦糖尿病足溃疡（DFUs）这一严重并发症，探讨高通量组学技术（蛋白质组学、批量 RNA 测序（bulk RNA-seq）、单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）、空间转录组学）在其病理机制解析、治疗靶点发现及新型疗法作用机制阐释中的应用与最新进展。

　　糖尿病足溃疡（DFUs）是糖尿病（DM）的严重并发症，每年影响全球数百万人，具有高致残率、高死亡率及沉重经济负担。当前治疗手段成本高且疗效有限，亟需新型高效疗法。近年来，高通量组学技术在 DFUs 研究中取得显著进展，为深入理解其分子机制及开发靶向治疗提供了新方向。

组学技术在糖尿病伤口愈合中的应用概述

• 技术类型与研究价值：蛋白质组学、批量 RNA 测序（bulk RNA-seq）、单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）及空间转录组学等组学技术，通过分析基因、蛋白质表达谱及细胞空间分布，揭示 DFUs 病理过程中免疫细胞（如巨噬细胞）、结构细胞（如成纤维细胞）的功能变化，鉴定关键分子靶点及信号通路，同时为新型伤口敷料和细胞疗法的作用机制提供分子层面证据。

批量 RNA 测序与单细胞 RNA 测序的研究进展

• 炎症期：巨噬细胞的表型转换（M1 促炎型向 M2 抗炎型）对伤口愈合至关重要。scRNA-seq 发现 DFU 愈合患者中存在独特的 “愈合相关成纤维细胞” 亚群，高表达 MMP₁、MMP₃、HIF₁α 等基因，与基质降解和炎症调控相关；而非愈合患者中 M2 巨噬细胞比例更高，伴随抗炎基因 CHI3L₁表达增加。此外，CD8⁺T 细胞和 B 细胞在非愈合溃疡中减少，IL-17 信号通路与溃疡形成相关。
• 增殖与血管生成期：内皮细胞功能异常是 DFUs 血管生成障碍的关键。scRNA-seq 显示，非愈合 DFUs 中内皮细胞的 CCND₁、ENO₁、MMP₂等促血管生成基因表达下调，而 RAB17 基因通过调控 MAPK/ERK 信号通路影响血管生成，其过表达可改善糖尿病伤口愈合。巨噬细胞通过分泌 VEGF、IGFBP₂等因子促进组织再生，其功能异常（如高糖环境下 M1 活化不足）可导致愈合延迟。
• 细胞外基质（ECM）重塑期：ECM 重塑依赖成纤维细胞和巨噬细胞的协同作用。批量 RNA-seq 发现，愈合患者中 MMP₂表达上调，促进胶原降解和重塑；非愈合患者则存在 CYP₁A 等与皮肤屏障功能相关基因的高表达，提示 ECM 代谢失衡。SLCO₂A₁基因在血管内皮细胞中的抑制与伤口愈合加速相关，可能成为新的治疗靶点。

空间转录组学的应用

空间转录组学通过保留组织空间结构信息，揭示细胞间相互作用对伤口愈合的影响。研究发现，DFU 愈合患者伤口床中 M1 巨噬细胞和 “愈合相关成纤维细胞” 富集，且 MMP₁、HIF₁α 等基因呈空间特异性表达；而非愈合患者中 M2 巨噬细胞分布更广泛，提示炎症微环境的空间异质性是愈合差异的重要原因。该技术为解析复杂组织修复过程提供了直观的分子空间图谱。

蛋白质组学的研究成果

• 生物标志物发现：血清蛋白质组学筛选出 IL-4、IL-6、IFN-γ 等与 DFU 愈合相关的蛋白标志物，其中 IL-10 可作为预测愈合的单一标志物；APOA₁在愈合患者中表达上调，参与凝血、炎症及血管生成过程，其水平与 DFU 严重程度负相关。
• 治疗靶点与机制解析：蛋白质组学证实 MMP₉在 DFUs 中过度表达，其抑制剂（R）-ND-336 在动物模型中显示出优于传统药物的疗效；脂肪干细胞（ADSCs）通过上调 GAPDH、KRT₁等蛋白，促进免疫调节和表皮再生，其分泌组的蛋白质组分析为细胞疗法的优化提供了依据。此外，β- 谷甾醇通过激活 MAPK、mTOR 和 VEGF 通路，促进 M2 巨噬细胞极化和胶原合成，展现出潜在治疗价值。

总结与展望

组学技术通过多维度解析 DFUs 的分子病理网络，揭示了巨噬细胞、成纤维细胞及内皮细胞等在不同愈合阶段的关键作用，鉴定了 MMP_s、HIF₁α、RAB17 等潜在治疗靶点，并为新型生物材料和细胞疗法的机制阐释提供了科学依据。未来，整合多组学数据与人工智能分析，有望加速个性化治疗方案的开发，推动 DFUs 诊疗从 “经验性” 向 “精准化” 转型。