Semaglutide通过AnxA2介导的MMP-9激活与基底膜重塑改善糖尿病视网膜病变中的视网膜血管通透性破坏

本研究针对糖尿病视网膜病变（DR）中基底膜（BM）增厚和血管高通透性机制，通过整合蛋白质组学与单细胞RNA测序技术，揭示GLP-1RA类药物semaglutide通过上调内皮细胞AnxA2表达激活MMP-9，从而降解病理增厚的BM并改善血管屏障功能，为早期DR干预提供了新靶点。

　　

糖尿病视网膜病变（DR）作为糖尿病最严重的微血管并发症，每年导致全球数百万人视力丧失。尽管严格控制血糖可延缓DR进展，但临床上仍缺乏针对早期血管病变的特异性治疗手段。尤其令人困惑的是，GLP-1受体激动剂（GLP-1RA）类药物在心血管保护作用明确的同时，其视网膜安全性却存在争议——SUSTAIN-6试验报告semaglutide可能增加视网膜病变风险，而后续荟萃分析又未发现显著关联。这种矛盾现象提示，GLP-1RA对视网膜血管的影响可能存在独特的分子机制。

哈尔滨医科大学附属第一医院内分泌科的研究团队在《Biomedicine》发表的研究，首次揭示了semaglutide通过Annexin A2（AnxA2）-基质金属蛋白酶-9（MMP-9）轴改善DR血管病变的全新机制。研究人员采用高脂饮食联合链脲佐菌素（STZ）诱导的2型糖尿病小鼠模型，结合视网膜蛋白质组学、单细胞RNA测序（scRNA-seq）和腺相关病毒（AAV）介导的内皮特异性基因操作等技术，系统阐明了semaglutide的血管保护作用。

关键技术方法包括：1）建立T2DM小鼠模型并进行semaglutide/胰岛素干预；2）视网膜组织病理学评估（H&E染色、透射电镜）；3）整合蛋白质组学和scRNA-seq筛选关键靶点；4）AAV-tie2载体实现视网膜内皮特异性AnxA2过表达；5）FITC-葡聚糖渗漏实验量化血管通透性。

研究结果：
3.1 代谢参数分析
糖尿病小鼠表现出典型"三多一少"症状，semaglutide与胰岛素均能显著降低血糖（P<0.001），但仅胰岛素导致体重增加（P<0.001），提示semaglutide作用不依赖代谢改善。

3.2 视网膜病理改变
DR组出现视网膜变薄、血管渗漏增加（P<0.001）和基底膜增厚（P<0.05）。Semaglutide显著改善这些病理改变，而胰岛素仅部分缓解血管渗漏（P<0.001），对基底膜厚度无影响（P=0.7851）。

3.3 多组学靶点筛选
通过整合1273个内皮细胞差异基因和527个差异蛋白，鉴定出77个交叉分子，其中AnxA2在DR内皮细胞中表达下调（scRNA-seq：P=0.027；蛋白质组：FC=0.38，P=0.014），且仅被semaglutide显著上调（FC=5.5，P=0.017）。

3.4 机制验证
免疫荧光证实AnxA2主要定位于CD31⁺内皮细胞。内皮特异性AnxA2过表达可激活MMP-9（P<0.05），降解胶原IV（P<0.001），使基底膜厚度恢复正常（P<0.001），血管渗漏减少47.6%（P<0.001）。

3.5 体外实验
高糖培养的人视网膜微血管内皮细胞（HRMECs）中，AnxA2过表达促进proMMP-9向活性MMP-9转化，但不影响MMP-9 mRNA水平（P=0.3919），证实其调控发生在翻译后水平。

这项研究首次阐明semaglutide通过内皮AnxA2-MMP-9轴改善DR血管病变的分子机制，突破性地发现：1）AnxA2是连接GLP-1RA治疗与视网膜血管稳态的关键分子；2）semaglutide对基底膜重塑的作用独立于降糖效应；3）内皮特异性AnxA2过表达足以逆转糖尿病引起的血管病理改变。这些发现不仅为SUSTAIN-6试验的争议性结果提供合理解释——semaglutide可能通过AnxA2-MMP-9通路抵消高糖造成的血管损伤而非直接导致视网膜病变，更开创性地提出GLP-1RA在DR治疗中的"血糖非依赖性"血管保护作用，为开发靶向AnxA2的早期DR干预策略奠定理论基础。