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为探究 hsa-HLA-DRB1 在糖尿病足溃疡(DFU)中的作用机制,研究人员对正常与 DFU 组织行高通量测序,构建 hsa-HLA-DRB1/miRNA_12118/FLT-1 轴。发现其过表达抑制内皮细胞功能,促进病情发展,为 DFU 治疗提供新方向。
论文解读
糖尿病作为全球高发的慢性代谢性疾病,其引发的并发症严重影响患者生活质量。糖尿病足作为糖尿病常见且危害极大的并发症之一,患者下肢会出现血管损伤和不同程度神经功能障碍,进而发展为足部溃疡,具有高发病率、治疗困难、预后差等特点,甚至可能导致截肢。目前,对于糖尿病足发生发展的分子机制尚未完全明确,这极大地限制了针对性治疗策略的开发。因此,深入探究糖尿病足溃疡背后的分子机制,寻找关键靶点和调控通路,成为了医学领域亟待解决的重要问题。
新疆医科大学第一附属医院的研究人员针对这一现状,开展了关于 hsa-HLA-DRB1 在糖尿病足溃疡发生发展中的作用及机制研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为糖尿病足的治疗提供了新的理论依据和潜在靶点。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,收集了 3 例糖尿病足溃疡组织和 3 例正常足外伤组织作为样本;然后,运用高通量测序技术筛选出差异表达的环状 RNA(circRNA);接着,利用 miRanda、RNAhybrid 和 TargetScan 数据库预测 circRNA 下游的微小 RNA(miRNA)及信使 RNA(mRNA);最后,通过 CCK8、流式细胞术、划痕实验、小管生成实验、Western blot、双荧光素酶实验和 RT-qPCR 等实验进行体外验证。
高通量测序结果
通过 Illumina Novaseq 6000 系统对样本进行测序,获得高质量转录组数据。使用 4 种 circRNA 预测工具共预测出 55,725 个 circRNA,经筛选确定 461 个差异表达的 circRNA,其中 260 个上调,201 个下调。
基因本体(GO)和 KEGG 通路富集分析
对差异表达 circRNA 的宿主基因进行 GO 富集分析,发现下调基因富集于细胞外区域、氧化还原酶活性等;上调基因富集于细胞外区域、钙依赖蛋白结合等。KEGG 通路分析显示,下调基因富集于 PPAR 信号通路、视黄醇代谢等;上调基因富集于 IL-17 信号通路、金黄色葡萄球菌感染等。
hsa-HLA-DRB1/miRNA_12118/FLT-1 轴的构建
RT-qPCR 验证显示,hsa-HLA-DRB1 在糖尿病足组织中显著高表达。结合文献,构建了 hsa-HLA-DRB1/miRNA_12118/FLT-1 轴,该轴可能通过炎症通路调控糖尿病足的发生发展。
体外功能验证
CCK8 实验表明,hsa-HLA-DRB1 过表达抑制人脐静脉内皮细胞(HUVECs)的活力;划痕实验显示其抑制细胞迁移,延缓伤口愈合;小管生成实验证实其抑制血管生成;流式细胞术检测发现其促进细胞凋亡;Western blot 和 RT-qPCR 显示其上调 FLT-1 的表达。
研究结论表明,hsa-HLA-DRB1 在糖尿病足溃疡组织中高表达,其通过靶向 miRNA_12118 并作用于 FLT-1,抑制内皮细胞的活力、迁移和血管生成,促进细胞凋亡,从而延缓糖尿病伤口愈合,推动糖尿病足的发展。该研究首次明确了 hsa-HLA-DRB1/miRNA_12118/FLT-1 轴在糖尿病足创伤中的关键作用,为深入理解糖尿病足的发病机制提供了新视角,也为开发针对糖尿病足的治疗药物和策略提供了潜在靶点,例如靶向 HLA-DRB1 或其下游信号通路以减少炎症因子释放、改善伤口微环境等。尽管该研究存在仅基于细胞实验、未进行动物模型验证等局限性,但仍为后续研究奠定了坚实基础,有望推动糖尿病足治疗领域的进一步发展。