硫化氢(H2S)在糖尿病缺血性伤口愈合中的关键作用:血管新生障碍与治疗新靶点

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Journal of Proteome Research 3.8

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  本研究针对糖尿病伤口愈合障碍这一临床难题,通过建立Zucker糖尿病肥胖(ZDF)大鼠缺血性皮瓣模型,首次系统监测了伤口愈合过程中跨皮肤硫化氢(H2S)的动态排放。研究发现糖尿病组H2S排放量显著降低(10ppb vs 28ppb),伴随血管新生减少(CD31+血管12个/mm2 vs 20个)和VEGF表达下降,揭示了H2S信号通路在糖尿病伤口血管再生中的核心调控作用,为开发新型硫化氢疗法提供了理论依据。

  

糖尿病引发的慢性难愈性伤口是临床面临的重大挑战,全球预计到203年将有3.36亿糖尿病患者深受其害。这类伤口往往伴随外周动脉疾病(PAD)和微循环障碍,最终可能导致截肢等严重后果。尽管现代医学在糖尿病管理方面取得进展,但针对伤口愈合障碍的有效治疗手段仍然匮乏。近年来,被称为第三气体信号分子的硫化氢(H2S)因其强大的促血管生成作用引起学界关注,但关于其在体内伤口愈合过程中的动态变化规律及其与糖尿病伤口愈合障碍的关系仍属未知。

针对这一科学问题,国外研究人员通过精心设计的动物实验,首次揭示了糖尿病伤口中H2S排放的异常变化及其与血管再生障碍的密切关联。这项开创性研究发表在《Journal of Proteome Research》上,为开发基于H2S的新型伤口治疗策略提供了重要理论基础。

研究团队采用三项关键技术:1)建立标准化的缺血性皮瓣模型,通过激光散斑对比成像(LSCI)连续14天监测血流灌注;2)使用跨皮肤动脉气体传感器(TAGS)系统动态检测H2S排放;3)结合CD31免疫组化和Western blot分析,定量评估血管新生和VEGF表达水平。实验对比了Sprague Dawley(SD)正常大鼠和Zucker糖尿病肥胖(ZDF)大鼠的伤口愈合过程。

【Rat ischemic flap model】部分显示,ZDF大鼠在基线状态就表现出明显的皮肤灌注不足(64PU vs 184PU),这种微循环障碍贯穿整个皮瓣愈合过程。

【Results】部分详细报道了三个重要发现:首先,糖尿病组H2S排放量仅为正常组的36%(10ppb vs 28ppb);其次,缺血组织损伤更严重,表现为panniculus carnosus肌肉层变薄;最重要的是,CD31+新生血管密度显著降低(12个/mm2 vs 20个),同时伴随VEGF表达量下降50%。

【Discussion】部分深入分析了这些发现的科学意义。H2S通过多种机制促进血管新生:一方面直接刺激内皮细胞迁移和增殖,另一方面通过上调VEGF等促血管生成因子发挥作用。糖尿病状态下H2S生成减少形成恶性循环,导致"血管新生衰竭"。研究首次证实跨皮肤H2S监测可作为评估伤口微循环功能的生物标志物,这一无创检测方法具有重要临床转化价值。

【Limitations】部分坦诚指出研究的不足之处,包括仅使用雄性动物、样本量较小等,为后续研究指明了改进方向。

这项研究的重要意义在于:首次建立了糖尿病伤口H2S动态排放的定量检测方法,明确了H2S信号缺陷与血管新生障碍的因果关系,为开发基于H2S供体的新型伤口治疗策略提供了理论依据。Joseph Giacolone等作者的工作不仅填补了该领域的重要知识空白,更为解决糖尿病伤口这一临床难题开辟了新途径。正如作者在【Conclusions】部分强调的,针对H2S信号通路的干预可能成为改善糖尿病伤口预后的突破点,这一发现具有广阔的临床应用前景。

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