松花粉多糖通过调控中性粒细胞胞外诱捕网和巨噬细胞极化促进糖尿病伤口愈合的机制研究

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Regenerative Therapy 3.4

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  糖尿病伤口愈合障碍是临床重大挑战,本研究揭示松花粉多糖(PPPS)通过抑制高糖(HG)诱导的成纤维细胞/角质形成细胞凋亡、促进HUVECs血管生成,并调控中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)降解和巨噬细胞M1极化,显著加速STZ诱导的糖尿病小鼠伤口愈合,为糖尿病足溃疡治疗提供了新型天然药物靶点。

  

糖尿病引发的慢性伤口愈合障碍是临床治疗难题,全球约25%的糖尿病患者会发展为糖尿病足溃疡(DFU),其5年死亡率高达30%。当前治疗手段在清除生物膜和促进组织再生方面效果有限,尤其对于Wagner分级较高的溃疡。这种困境主要源于高血糖环境导致的持续炎症状态——中性粒细胞过度释放中性粒细胞胞外诱捕网(NETs),巨噬细胞无法从促炎的M1型向修复性的M2型转化,加之血管内皮细胞、成纤维细胞和角质形成细胞功能受损,共同阻碍了伤口修复进程。

贵州医科大学的研究团队在《Regenerative Therapy》发表的研究,首次系统阐明了传统中药松花粉多糖(Pinus pollen polysaccharides, PPPS)促进糖尿病伤口愈合的双重机制。研究人员采用水提醇沉法提取PPPS,通过体外高糖(HG, 33.3 mmol/L)模拟糖尿病微环境,检测其对成纤维细胞、角质形成细胞和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)活力、凋亡和迁移的影响;建立中性粒细胞-巨噬细胞共培养体系分析NETs形成和M1极化;最后在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠模型中验证PPPS的促愈合效果。

PPPS减轻高糖诱导的成纤维细胞和角质形成细胞损伤
CCK-8实验显示PPPS(20-200 μg/ml)剂量依赖性地逆转HG对细胞活力的抑制。Western blot证实PPPS上调抗凋亡蛋白Bcl-2、下调促凋亡蛋白Bax的表达。Transwell实验表明PPPS显著改善HG导致的细胞迁移障碍,其中50 μg/ml组使成纤维细胞迁移率提高2.1倍。

PPPS改善内皮细胞功能促进血管新生
在HUVECs中,PPPS不仅缓解HG诱导的细胞损伤,还通过增强管状结构形成能力促进血管生成。Matrigel实验显示高浓度PPPS使血管分支点数增加68%,提示其可能通过VEGF等通路改善糖尿病伤口的血供障碍。

PPPS促进NETs降解并抑制M1型巨噬细胞极化
免疫荧光显示PPPS显著减少LPS/IFN-γ刺激下的组蛋白H3瓜氨酸化(Cit-H3),流式细胞术证实其将M1型巨噬细胞(CD80+)比例从42.3%降至18.7%。这解释了PPPS打破"NETs-M1极化"恶性循环的独特机制。

动物实验验证促愈合效果
糖尿病小鼠伤口模型显示,PPPS(200 mg/kg)治疗14天后伤口闭合率较对照组提高47%,组织学检测显示瘢痕宽度减少62%,CD31+血管密度增加3倍。Western blot显示伤口组织中Cit-H3和PAD4蛋白水平显著降低,证实PPPS通过抑制NETosis加速愈合。

这项研究首次揭示PPPS通过"细胞保护-NETs降解-免疫重编程"三重作用促进糖尿病伤口愈合。其创新性在于:1) 阐明PPPS直接改善伤口微环境中关键效应细胞的功能;2) 发现PPPS通过调控先天免疫反应(而非降血糖)发挥治疗作用;3) 为中药多糖类物质的临床应用提供了分子依据。尽管未解析PPPS的具体受体靶点,但该研究为开发针对NETs和巨噬细胞极化的糖尿病伤口治疗策略开辟了新途径,具有重要的转化医学价值。未来研究可进一步优化PPPS给药方式(如制备缓释敷料),并探索其与其他生物材料联用的协同效应。

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