细胞外囊泡来源的lncRNA VIM-AS1通过激活糖酵解和延缓细胞衰老促进糖尿病伤口愈合的机制研究

本研究针对糖尿病伤口愈合障碍的临床难题，发现人脐带间充质干细胞(HuMSCs)来源的细胞外囊泡(EVs)可通过递送lncRNA VIM-AS1激活PPAR-γ通路，显著增强成纤维细胞糖酵解能力（GLUT1/LDHA上调），同时降低ROS水平并抑制p53/p16介导的细胞衰老。该研究为糖尿病慢性伤口治疗提供了新型EVs疗法靶点，发表于《Stem Cell Research》，具有重要转化价值。

　　

糖尿病引发的慢性伤口愈合障碍是临床重大挑战，全球约28%患者最终面临截肢风险。现有疗法对高血糖导致的细胞功能紊乱收效甚微，特别是成纤维细胞增殖迁移受阻、血管形成不足及加速衰老等核心问题亟待解决。近年来，间充质干细胞(MSCs)的旁分泌效应备受关注，其分泌的细胞外囊泡(EVs)作为天然生物活性分子载体，在组织修复中展现出独特优势。然而，EVs中何种关键成分主导糖尿病伤口修复、如何调控细胞代谢与衰老的分子机制仍属未知。

广西医科大学第一附属医院的研究团队在《Stem Cell Research》发表突破性成果，首次揭示人脐带间充质干细胞(HuMSCs)来源EVs通过递送lncRNA VIM-AS1，双重调控糖酵解代谢重编程和细胞衰老延缓，显著加速糖尿病伤口愈合。研究采用lncRNA测序技术锁定EVs中最富集的VIM-AS1（占比28%），通过构建糖尿病大鼠伤口模型和基因工程改造EVs，结合体外高糖(HG)细胞模型，系统解析了VIM-AS1-PPAR-γ-SIRT1轴的作用机制。

关键实验方法
研究团队从伦理批准的脐带样本中分离HuMSCs，通过超速离心法提取EVs（经TEM/NTA/WB鉴定）。采用shRNA敲减技术构建VIM-AS1缺陷型EVs，在100 mM高糖诱导的成纤维细胞(HDFs)和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)中，通过qPCR/WB检测糖酵解基因(GLUT1/HK2/LDHA)和衰老标志物(p16/p53)。动物实验采用高脂饮食联合链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠，创面局部注射20μL EVs并监测14天愈合进程，通过Masson染色/IHC分析胶原沉积和血管生成。

主要研究结果

EVs增强成纤维细胞糖酵解
通过GSE143735数据集分析发现糖尿病溃疡差异基因富集于糖代谢通路。高糖环境下，50μg/mL HuMSCs-EVs可显著提升HDFs的葡萄糖摄取量（p<0.01），同步上调GLUT1、LDHA等糖酵解关键酶表达。值得注意的是，VIM-AS1缺陷型EVs失去此调控能力，证实其通过PPAR-γ通路激活代谢重编程。

VIM-AS1促进细胞功能
Transwell实验显示，正常EVs处理组HDFs迁移率较HG组提高2.3倍（48小时，p<0.001），而sh-VIM-AS1组此效应被显著抑制。划痕实验和CCK-8进一步验证VIM-AS1对细胞增殖的促进作用。在血管形成方面，正常EVs使HUVECs管状结构数量恢复至NG组水平（p<0.01），且VEGFR2表达显著增强。

延缓细胞衰老机制
β-半乳糖苷酶染色显示，HG组衰老细胞比例达38.7%，而EVs处理组降至12.4%（p<0.001）。WB分析发现VIM-AS1通过上调SIRT1（1.8倍）抑制p53/p16通路，同时将ROS水平降低67%（DCFH-DA检测）。这种双重作用在糖尿病大鼠模型中得到验证——EVs组伤口愈合速度较对照组快2.1倍（第14天），Masson染色显示胶原排列更致密，Ki67⁺细胞数量增加3倍。

研究结论与意义
该研究首次阐明HuMSCs-EVs中lncRNA VIM-AS1通过"代谢-衰老"双轴调控促进糖尿病伤口愈合的创新机制：一方面激活PPAR-γ增强糖酵解供能，另一方面通过SIRT1抑制氧化应激和细胞衰老。相较于传统生长因子疗法，EVs具有天然靶向性和多效性优势，VIM-AS1作为关键效应分子，为开发标准化EVs制剂提供了明确质量控制指标。研究成果不仅为糖尿病慢性伤口治疗开辟了新途径，也为其他代谢障碍相关组织修复提供了理论借鉴。