BMI1与FGFR2b介导成纤维细胞直接重编程为角质形成细胞样细胞促进糖尿病创面修复

本研究针对糖尿病足溃疡(DFUs)中表皮细胞再生能力不足的临床难题，开发了通过BMI1和FGFR2b(B2组合)将成纤维细胞直接重编程为功能性角质形成细胞样细胞(iKCs)的新策略。浙江大学团队利用AAV9载体实现体内递送，在糖尿病小鼠模型中显著促进伤口闭合、重建分层上皮并降低死亡率。该研究为慢性创面治疗提供了免细胞移植的再生医学新方案。

　　

糖尿病足溃疡(DFUs)作为糖尿病最严重的并发症之一，全球约34%的糖尿病患者会受其困扰，其中20%最终面临截肢风险。传统治疗方法如生长因子疗法、干细胞移植等存在免疫排斥、致瘤风险等局限。表皮细胞再生能力不足是DFUs难以愈合的核心问题，而诱导多能干细胞(iPSCs)技术又面临分化效率低和安全性问题。如何实现安全高效的表皮再生成为再生医学领域的重要挑战。

浙江大学药学院的研究团队在《Stem Cell Reviews and Reports》发表创新研究，通过BMI1和FGFR2b(B2组合)将小鼠成纤维细胞L929直接重编程为角质形成细胞样细胞(iKCs)，绕过了iPSCs阶段。研究采用AAV9载体实现体内递送，在db/db糖尿病小鼠模型中验证治疗效果。

关键技术包括：(1)通过RNA-seq筛选FGFR2b等关键靶点；(2)构建六种转录因子组合(BD/DS/BS/B2/D2/S2)的慢病毒系统；(3)qRT-PCR/Western blot/免疫荧光多维度验证iKCs特性；(4)钙离子梯度诱导分化实验；(5)AAV9介导的糖尿病小鼠创面模型。

结果部分

重编程因子筛选

通过比较胚胎干细胞与角质形成细胞的转录组差异，发现FGFR家族成员显著差异表达。构建的六种组合中，B2(BMI1+FGFR2b)能显著上调KRT5/KRT14/KRT19表达并抑制VIMENTIN，提示其具有最佳重编程潜力。

成纤维细胞直接重编程

iKCs-B2表现出典型上皮样形态，KRT5/KRT14蛋白表达与原生角质形成细胞相当，而VIMENTIN表达被显著抑制。关键转录因子p63在重编程后期显著上调，可能作为表观遗传调控枢纽。

体外分化潜能

在0.35 mM Ca²⁺条件下，iKCs-B2上调终末分化标志物KRT1/KRT8，同时下调干细胞标记物KRT5/KRT14，证实其具有钙响应性分化能力，与天然角质形成细胞特性一致。

重编程动态过程

呈现"转录激活-蛋白表达-表型稳定"三阶段：第3天仅见mRNA水平变化；第7天出现KRT5/KRT14蛋白；第21天完成表型转化并激活p63-FGF10自分泌环路。RNA-seq显示BMI1主要调控表观遗传通路，FGFR2b激活MAPK/ERK等表皮发育通路。

体内再生效果

AAV9-B2处理的糖尿病小鼠创面闭合率显著提高（12天完全愈合），新生上皮具有完整分层结构（H&E显示基底层-颗粒层）和屏障功能（甲苯胺蓝阻渗实验）。对照组50%死于感染，而B2组实现零死亡率。

结论与意义

该研究首次揭示BMI1与FGFR2b的协同作用机制：BMI1通过Polycomb复合体打开染色质可及性，FGFR2b通过MAPK通路驱动表皮分化程序。创新性地采用AAV9实现原位重编程，避免了细胞移植的免疫排斥风险。为DFUs等慢性创面提供了兼具安全性（绕过iPSCs阶段）和实用性（仅需两种因子）的治疗新策略，未来可通过非整合载体或小分子化合物进一步优化临床转化路径。