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综述:糖尿病并发症中细胞外基质的失调:临床影响与新分子靶点
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Innovations in Acupuncture and Medicine
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这篇综述系统阐述了糖尿病并发症中细胞外基质(ECM)失调的分子机制与临床意义,聚焦TGF-β/SMAD信号通路、AGE-RAGE相互作用及基质金属蛋白酶(MMP)失衡在糖尿病视网膜病变(DR)、肾病(DKD)等器官损伤中的作用,为靶向ECM的治疗策略提供了理论依据。
糖尿病并发症包括心肌病、肝病、视网膜病变、肾病、神经病变和足溃疡,构成全球健康重大负担。国际糖尿病联盟(IDF)数据显示,2021年全球糖尿病相关支出达9660亿美元,其中并发症治疗占主要部分。糖尿病并发症的病理核心在于高血糖诱导的氧化应激、炎症反应和晚期糖基化终末产物(AGEs)积累,这些因素共同导致ECM异常重塑。
ECM由胶原、弹性蛋白和蛋白聚糖等组成,其动态平衡受MMP与组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)调控。糖尿病状态下,TGF-β/SMAD通路过度激活促进胶原沉积,而microRNA(如miR-29)的缺失加剧纤维化。AGEs通过交联ECM蛋白(如IV型胶原)导致基底膜增厚,在视网膜和肾脏中分别引发微血管渗漏和滤过功能障碍。
糖尿病视网膜病变:高血糖通过VEGF促进视网膜新生血管形成,同时FN-整合素轴破坏血-视网膜屏障(RBB),CXCL1介导的中性粒细胞浸润进一步加重炎症。NLRP3炎症小体激活引发视网膜细胞焦亡,尤其是Müller细胞和神经节细胞的损伤。
糖尿病肾病:肾小球基底膜(GBM)增厚和系膜扩张是早期特征,持续高血糖通过HIF-1α通路加剧肾小管间质纤维化。临床研究证实,严格控糖可延缓微量白蛋白尿进展,但晚期结构改变不可逆。
其他并发症:肝星状细胞(HSCs)激活导致肝纤维化;心肌ECM沉积降低心脏弹性;周围神经的ECM异常堆积阻碍神经修复,而足溃疡的愈合障碍与MMP活性抑制相关。
靶向ECM的疗法包括TGF-β抑制剂(如吡非尼酮)、AGE-RAGE阻断剂和MMP激活剂。天然化合物(如姜黄素、黄芪甲苷)通过调节氧化应激和炎症显示潜在疗效。未来需探索个性化医疗和再生医学策略,整合ECM调控与代谢干预,以改善患者预后。
ECM失调是糖尿病多器官损伤的共同通路,其分子机制涉及复杂的细胞死亡(焦亡、坏死性凋亡)和信号网络交叉对话。深入理解ECM动态变化将为开发新型干预手段提供关键靶点,最终实现糖尿病并发症的可防可控。
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